電源管理在可穿戴便攜產(chǎn)品中的應(yīng)用方案
一、ADI 電池充電器IC系列
ADP5092集成式能量采集納米級(jí)電源管理
ADI電池充電器IC系列支持鋰離子電池監(jiān)控、PV電池能源采集、工業(yè)監(jiān)控、可穿戴設(shè)備和其他便攜式設(shè)備等一系列應(yīng)用。該產(chǎn)品組合的產(chǎn)品具有恒流/恒壓線(xiàn)性充電特性,可用于單個(gè)鋰離子電池、疊層鋰離子監(jiān)控、電池隔離等應(yīng)用,其靈活性可讓這些應(yīng)用在多個(gè)系統(tǒng)中正常工作。
ADI 電池充電器IC不僅支持可穿戴產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)電池監(jiān)控管理,同時(shí)還能應(yīng)用于TEG能量采集、自供電式無(wú)線(xiàn)傳感器設(shè)備、電動(dòng)和混合動(dòng)力汽車(chē)等多種廣泛應(yīng)用領(lǐng)域。
以下為ADI電池充電管理IC選型表:
二、TI 實(shí)現(xiàn)可擴(kuò)展電源管理方案
可穿戴設(shè)備需要高級(jí)電源管理在實(shí)現(xiàn)常開(kāi)式功能的情況下使電池運(yùn)行較長(zhǎng)的時(shí)間。此外,設(shè)備需要使用小型可充電電池并支持小尺寸設(shè)計(jì)。這里配合使用TI的bq51003 Qi標(biāo)準(zhǔn)無(wú)線(xiàn)接收器和 bq25120 電池充電IC實(shí)現(xiàn)可穿戴產(chǎn)品電源管理。
PMP11311 無(wú)線(xiàn)充電管理電源參考設(shè)計(jì)
該解決方案可針對(duì)活動(dòng)監(jiān)控器或智能手表進(jìn)行定制,設(shè)計(jì)通過(guò)鋰離子電池充電器以及適用于 PMOLED 顯示屏的低靜態(tài)電流 (Iq) 直流/直流降壓、升壓轉(zhuǎn)換器,適用于心率監(jiān)護(hù)儀 (HRM) 的升壓轉(zhuǎn)換器以及第二個(gè)可配置低 Iq 直流/直流降壓,提供無(wú)線(xiàn)充電輸入、高度可配置的電池管理解決方案。方案具體內(nèi)容如下:
Bq25120 簡(jiǎn)化電路圖
bq25120 是一款高度集成的電池充電管理集成電路 (IC),集成了可穿戴設(shè)備最常用的功能:線(xiàn)性充電器、穩(wěn)壓輸出、負(fù)載開(kāi)關(guān)、定時(shí)器手動(dòng)復(fù)位以及電池電壓監(jiān)視器。 集成的降壓轉(zhuǎn)換器是一款采用 DCS-Control 拓?fù)涞母咝?、?IQ 開(kāi)關(guān),可將輕負(fù)載效率擴(kuò)展至 10μA 負(fù)載電流以下。該轉(zhuǎn)換器在運(yùn)行和關(guān)斷期間具有低靜態(tài)電流,可最大程度延長(zhǎng)電池使用壽命。 該器件支持 5mA 至 300mA 的充電電流。 輸入電流限制、充電電流、降壓轉(zhuǎn)換器輸出電壓、LDO 輸出電壓等參數(shù)均可通過(guò) I2C 接口進(jìn)行編程。
該器件采用標(biāo)準(zhǔn)鋰離子充電配置文件分三個(gè)階段對(duì)電池進(jìn)行充電:預(yù)充電、恒流和恒壓。 該器件包含一個(gè)基于電壓的 JEITA 兼容電池組熱敏電阻監(jiān)視輸入 (TS),可監(jiān)視電池溫度并自動(dòng)更改充電參數(shù),從而防止電池在超出其安全溫度范圍的溫度下充電。 該充電器針對(duì) 5V USB 輸入進(jìn)行了優(yōu)化,可承受 20V 線(xiàn)路瞬態(tài)電壓。 降壓轉(zhuǎn)換器由輸入或電池供電。 當(dāng)處于僅電池模式時(shí),器件可由電壓最高達(dá) 4.65V 的電池供電運(yùn)行。[!--empirenews.page--]
相關(guān)搭配器件一覽表:
該無(wú)線(xiàn)電源管理方案可應(yīng)用于智能手表及其他可穿戴設(shè)備、健身配件、健康狀況監(jiān)控醫(yī)療配件、可再充電玩具等等器件產(chǎn)品。
三、賽普拉斯Cypress鋰電池充電管理IC
MB39A134 鋰電池充電管理IC電路引腳圖
MB39A134 是一款用于鋰離子電池充電的脈寬調(diào)制方式(PWM) DC/DC轉(zhuǎn)換器IC。該芯片可分別控制充電電壓和充電電流,適用于降壓轉(zhuǎn)換。MB39A134內(nèi)置獨(dú)立于 DC/DC 轉(zhuǎn)換器控制部分的 AC 適配器檢測(cè)比較器,可控制系統(tǒng)的電壓供給源。因?yàn)樵撔酒妮斎腚妷悍秶?,待機(jī)時(shí)功耗低,可高精度地控制充電電壓和充電電流,最適用于筆記本電腦等的內(nèi)置鋰離子電池充電器。
特征
•支持2, 3和4Cell電池包
• 內(nèi)置兩個(gè)恒電流控制環(huán)路
• 內(nèi)置 AC 適配器檢測(cè)功能(ACOK引腳)
• 充電電壓設(shè)定精度:±0.7% (Ta= -10° C ~+85° C)
• 無(wú)外接設(shè)定電阻也可設(shè)定充電電壓(4.20 V/節(jié)、4.10 V/節(jié)),
通過(guò)外接電阻也可設(shè)定充電電壓
• 內(nèi)置兩個(gè)高精度的電流檢測(cè)放大器(±1%) (輸入壓差100 mV時(shí))
(±5%) (輸入壓差20 mV時(shí))
輸入補(bǔ)償電壓: 0 mV (Current Amp1)
:+3 mV (Current Amp2)
• 無(wú)外接設(shè)定電阻也可設(shè)定充電電流(RS = 20mΩ : 2.85 A)
通過(guò)外接電阻也可設(shè)定充電電流
• 通過(guò)外接電阻可設(shè)定開(kāi)關(guān)頻率(內(nèi)置頻率設(shè)定電容) : 100 kHz ~ 2 MHz
• 內(nèi)置低VCC 時(shí)充電停止功能
• 待機(jī)(ICC = 6μA 典型)時(shí)) ,僅 AC 適配器檢測(cè)功能工作
• 為了減小 P-ch MOS FET 的 Qg 損耗,內(nèi)置 VH 穩(wěn)壓器
• 封裝:TSSOP-24
應(yīng)用
• 筆記本電腦等的內(nèi)置充電器
• 便攜式終端機(jī)等
MB39A134 框圖