双电池方案 电源管理芯片(手机)

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电源管理芯片工作原理和应用

电源管理芯片工作原理和应用

电源管理芯片工作原理和应用本文主要是关于电源管理芯片的相关介绍,并着重对电源管理芯片进行了详尽的阐述。

电源管理芯片电源管理芯片(Power Management Integrated Circuits),是在电子设备系统中担负起对电能的变换、分配、检测及其他电能管理的职责的芯片。

主要负责识别CPU供电幅值,产生相应的短矩波,推动后级电路进行功率输出。

常用电源管理芯片有HIP6301、IS6537、RT9237、ADP3168、KA7500、TL494等。

基本类型主要电源管理芯片有的是双列直插芯片,而有的是表面贴装式封装,其中HIP630x系列芯片是比较经典的电源管理芯片,由著名芯片设计公司Intersil设计。

它支持两/三/四相供电,支持VRM9.0规范,电压输出范围是1.1V-1.85V,能为0.025V的间隔调整输出,开关频率高达80KHz,具有电源大、纹波小、内阻小等特点,能精密调整CPU供电电压。

应用范围电源管理芯片的应用范围十分广泛,发展电源管理芯片对于提高整机性能具有重要意义,对电源管理芯片的选择与系统的需求直接相关,而数字电源管理芯片的发展还需跨越成本难关。

当今世界,人们的生活已是片刻也离不开电子设备。

电源管理芯片在电子设备系统中担负起对电能的变换、分配、检测及其它电能管理的职责。

电源管理芯片对电子系统而言是不可或缺的,其性能的优劣对整机的性能有着直接的影响。

提高性能所有电子设备都有电源,但是不同的系统对电源的要求不同。

为了发挥电子系统的最佳性能,需要选择最适合的电源管理方式。

首先,电子设备的核心是半导体芯片。

而为了提高电路的密度,芯片的特征尺寸始终朝着减小的趋势发展,电场强度随距离的减小而线性增加,如果电源电压还是原来的5V,产生的电场强度足以把芯片击穿。

所以,这样,电子系统对电源电压的要求就发生了变化,。

正负电源芯片

正负电源芯片

正负电源芯片
正负电源芯片,也叫做电池管理芯片或电源管理芯片,是一种用于管理电池电力的重要集成电路。

正负电源芯片的主要作用是监控电池的状态、确保电池的安全使用、提供电力管理功能和优化电池的充放电效率。

在移动设备、电动车辆、无人机、消费电子产品等领域都有广泛的应用。

正负电源芯片的基本原理是通过内嵌的电流传感器、电压传感器、温度传感器等元器件来监测电池的状态。

它可以实时检测电池的电量、电压、温度等重要参数,并将这些信息传输给主控电路或外部设备。

这样,就可以及时了解电池的状况,避免过充、过放、过电流等问题,保护电池的安全性。

正负电源芯片不仅能监控电池的状态,还具备智能电力管理功能。

它可以根据电池的实际情况,自动调节电流、电压等参数,提供合适的电力输出。

例如,在手机充电时,正负电源芯片可以根据电池的状态,智能地控制充电速度,避免过快充电导致电池发热、安全问题。

同时,正负电源芯片还能提供快速充电、低功耗等功能,满足用户的多样化需求。

另外,正负电源芯片还能优化电池的充放电效率。

它能够提供最佳的电流、电压输出曲线,减少能量损耗,提升充电效率。

例如,在电动车辆中使用正负电源芯片,可以实现快速充电、长续航时间等优势。

这不仅可以减少用户的充电时间,还能提高电池的使用寿命,延长电池的循环充放电次数。

总之,正负电源芯片是一种重要的电池管理器件,它能够监控
电池的状态、提供电池的安全使用、实现电力管理和优化充放电效率。

随着移动设备、电动车辆等领域的快速发展,正负电源芯片也将进一步提升其功能和性能,为各种电池应用提供更加可靠、高效的解决方案。

双节锂电池充电芯片

双节锂电池充电芯片

双节锂电池充电芯片双节锂电池充电芯片(Dual-cell lithium-ion battery charging chip)是一种专门设计用于双节锂电池充电管理的集成电路芯片。

双节锂电池是一种由两节锂电池组成的电池组,通常用于高功率应用和需要更大能量密度的设备。

现如今,由于无线通信技术的快速发展以及移动设备的广泛应用,对电池的需求越来越大。

而双节锂电池由于其更高的能量密度和较小的尺寸,成为了无线通信设备中常用的电源。

为了保证双节锂电池的安全充电和更好地管理电池容量,需要使用专用的充电芯片。

双节锂电池充电芯片通常具有以下几个主要功能:1. 充电电流控制功能:双节锂电池充电芯片能够根据电池的状态和需求,自动调整充电电流。

这可以有效地保护电池不会过充或过放,延长电池的使用寿命。

2. 充电状态监测功能:双节锂电池充电芯片能够实时监测电池的充电状态,包括电压、电流和温度等参数。

通过监测这些参数,可以及时掌握电池的工作状态和健康情况,确保电池的正常运行。

3. 温度监测和保护功能:双节锂电池充电芯片具有温度监测和保护功能,可以监测电池的温度,并在温度过高时做出相应的控制,以防止电池过热引起安全问题。

4. 充电完成提示功能:当电池充满时,双节锂电池充电芯片可以发出充电完成提示信号,以提示用户及时拔掉充电器,避免过度充电。

5. 电池状态显示功能:双节锂电池充电芯片一般都有电池状态显示功能,可以通过LED指示灯或其他显示方式,显示电池的工作状态,方便用户了解电池的使用情况。

6. 快速充电功能:部分双节锂电池充电芯片还具备快速充电功能,可以在很短的时间内完成电池的充电,提高充电效率。

总之,双节锂电池充电芯片是用于双节锂电池充电管理的重要集成电路芯片,具有充电电流控制、充电状态监测、温度监测和保护、充电完成提示、电池状态显示等功能。

通过使用双节锂电池充电芯片,可以有效地保护电池安全,并延长电池的使用寿命。

PMU(PMIC)线性电源,开关电源

PMU(PMIC)线性电源,开关电源

PMU(power management unit)就是电源管理单元,一种高集成的、针对便携式应用的电源管理方案,即将传统分立的若干类电源管理芯片,如低压差线性稳压器(LDO)、直流直流转换器(DC/DC),但现在它们都被集成到手机的电源管理单元(PMU)中,这样可实现更高的电源转换效率和更低功耗,及更少的组件数以适应缩小的板级空间,成本更低。

PMU作为消费电子(手机、MP4、GPS、PDA等)特定主芯片配套的电源管理集成单元,能提供主芯片所需要的、所有的、多档次而各不相同电压的电源,同电压的能源供给不同的手机工作单元,像处理器、射频器件、相机模块等,使这些单元能够正常工作。

按主芯片需要而集成了电源管理,充电控制,开关机控制电路。

包括自适应的USB-Compatible的PWM充电器,多路直流直流转换器(BuckDC-DCConverter),多路线性稳压器(LDO),Charge Pump,RTC电路,马达驱动电路,LCD背光灯驱动电路,键盘背光灯驱动电路,键盘控制器,电压/电流/温度等多路12-BitADC,以及多路可配置的GPIO。

此外还整合了过/欠压(OVP/UVP)、过温(OTP)、过流(OCP)等保护电路。

高级的PMU可以在USB以及外部交流适配器、锂电池和应用系统负载之间安全透明的分配电能。

动态电源路径管理(DPPM)在系统和电池充电之间共享交流适配器电流,并在系统负载上升时自动减少充电电流。

调整充电电流和系统电流分配关系,最大程度保证系统的正常工作,当通过USB 端口充电时,如果输入电压降至防止USB 端口崩溃的阈值以下,则基于输入电压的动态电源管理(IDPM) 便减少输入电流。

当适配器无法提供峰值系统电流时,电源路径架构还允许电池补偿这类系统电流要求。

LDO是利用较低的工作压差,通过负反馈调整输出电压使之保持不变的稳压器件。

压差小的话用LDO,带可关断功能便于电源管理。

压差大的还是用DC-DC效率高。

双节串联锂电池充电管理芯片,充放电IC电路图

双节串联锂电池充电管理芯片,充放电IC电路图

4. DC 直流 9V-20V 输入,降压 8.4V 给双节锂电池充电,充电电流最大 2A。提供了一 个充电常亮,充满灭灯的充电指示灯。
双节锂电池保护板电路图:
5.三个电路系统的组合电路图: 1,双节锂电池保护电路 PL7022 或者 HY2120, 2, 双节锂电池充电电路 PW4203, 3,双节锂电池输出 5V 电路 PW2162 或者 PW2163。
2.在产品设计和芯片应用中,锂电池的电路,离不开三大基本电路,来控制锂电池的充 电,放电。双节串联锂电池可以提供 6V-8.4V 的供电电压,双节串联锂电池充电管理 芯片也可以选择 5V 升压型的 PL7501C,和 9V-20V 降压型的 PW4203。
3.双节锂电池充电电路 USB 口常用的 5V 输入, 升压 8.4V 充双节锂电池充电。最大充 电电流 1A(电池端)。提供了一个充电常亮,充满灭灯的充电指示灯。
Байду номын сангаас
双节串联锂电池充电管理芯片,IC 整套电路图
1.概述 锂离子电池在如今是广泛应用存在我们生活中的方方面面的电子产品中。如,电子玩具, 美容仪,医疗产品,智能手表,手机,笔记本,电动汽车等等非常多。单节锂电池的供 电电压是 3V-4.2V 直接,而随着消费类电子产品的日新月异,对于功率的要求已经达 不到要求了。双节锂电池的供电电压 6-8.4V,在同样电流情况下,功率得到增加。才 能满足一些 20 多 W 等功率得输出应用。

双电源芯片

双电源芯片

双电源芯片双电源芯片是一种具有双电压供应的集成电路芯片,可以同时接受两个不同电压等级的电源输入,并根据需要分配给各个部分的供电。

双电源芯片被广泛应用于各种电子设备中,可以提供更高的电源稳定性和可靠性。

双电源芯片的设计需要考虑多个方面的因素,包括电源输入的电压范围、电源电流需求、芯片内部电路的稳定性、供电电路的布局等。

为了满足这些要求,双电源芯片通常采用多级电源滤波和稳压电路,以确保电源输入的稳定性和纹波的可接受范围。

双电源芯片通常由多个功能部分组成,包括输入电源选择开关、电池管理电路、稳压电路、信号处理电路等。

输入电源选择开关用于选择并切换两个电源输入,使其分别供电给不同的部分。

电池管理电路负责管理电池的充电、放电和保护功能,以确保电池的安全和长寿命。

稳压电路用于生成各个部分所需要的稳定电压,以保证其正常工作。

信号处理电路则负责对输入信号进行处理和解码,最终输出电子设备所需的结果。

双电源芯片的应用非常广泛,涵盖了很多领域。

在手机和平板电脑等移动设备中,双电源芯片可以提供更高的电池寿命和更好的充电性能。

在工业自动化和机器人领域,双电源芯片可以保证设备在不同电压条件下的正常运行。

在医疗设备和仪器仪表中,双电源芯片可以提供更高的安全性和可靠性。

在通信设备和网络设备中,双电源芯片可以提供更好的电源稳定性和抗干扰能力。

双电源芯片的设计和制造需要高度的技术水平和严格的质量控制,以确保其性能和可靠性。

同时,双电源芯片的不断创新和进步也推动了整个电子行业的发展和进步。

未来,随着电子设备的不断发展和普及,双电源芯片还将继续发挥重要的作用,并不断提升其性能和功能。

综上所述,双电源芯片是一种具有双电压供应的集成电路芯片,可以提供更高的电源稳定性和可靠性。

它被广泛应用于各种电子设备中,包括手机、平板电脑、工业自动化、医疗设备、通信设备等。

双电源芯片的设计和制造需要高技术水平和严格的质量控制,未来还将继续发展和进步。

手机电源管理芯片

手机电源管理芯片

手机电源管理芯片手机电源管理芯片是指一种集成了多个电源管理功能的芯片。

它主要负责管理手机的电源供应、电池充电等功能,是保证手机正常运行和延长电池寿命的关键部件。

本文将从电源管理芯片的原理、功能和市场前景三方面进行介绍。

一、电源管理芯片的原理手机电源管理芯片是利用集成电路技术将多个功能模块集成在一起的芯片。

它通常包括电源管理单元、充放电管理单元、电池保护单元等。

电源管理单元用于对外部电源进行管理和选择,保证手机能够得到稳定的电压和电流供应。

充放电管理单元则负责对电池进行充电和放电控制,确保电池能够正常工作和延长其使用寿命。

电池保护单元则用于对电池进行监测和保护,防止过充、过放和短路等情况发生。

二、电源管理芯片的功能1. 电源控制:电源管理芯片可以对手机的电源进行控制和管理,保证电源供应的稳定性和安全性。

它可以根据手机的使用情况智能调整电源的输出电压和电流,提供最佳的供电环境。

2. 充电控制:电源管理芯片可以对手机的充电进行控制和管理。

它可以智能地调节充电电流和充电电压,确保充电速度和安全性。

同时,它还可以监测充电状态和电池温度,防止过充和过热等问题。

3. 电池保护:电源管理芯片还可以对电池进行保护。

它可以监测电池的电压和电流,防止过充和过放等情况发生。

同时,它还可以监测电池温度,当温度过高时会停止充电或降低充电速率,以保护电池不受损害。

4. 快充技术支持:现在的手机电源管理芯片可以支持快充技术,快速充电手机电池。

快充技术能够在短时间内将电池充满,提高手机的使用效率。

同时,快充技术也可以通过智能控制电池温度和充电电流,保护电池的安全性。

三、电源管理芯片的市场前景随着手机功能的不断增强和电池容量的提升,手机电源管理芯片的需求越来越大。

目前,电源管理芯片已经成为手机芯片的重要组成部分,几乎所有手机都使用了电源管理芯片。

而且,由于电池寿命和充电时间一直是用户关注的焦点,电源管理芯片也成为手机制造商竞争的一个重要方面。

电源管理芯片是什么_电源管理芯片介绍

电源管理芯片是什么_电源管理芯片介绍

电源管理芯片是什么_电源管理芯片介绍电源管理芯片(Power Management Integrated Circuits),是在电子设备系统中担负起对电能的变换、分配、检测及其他电能管理的职责的芯片。

主要负责识别CPU供电幅值,产生相应的短矩波,推动后级电路进行功率输出。

常用电源管理芯片有HIP6301、IS6537、RT9237、ADP3168、KA7500、TL494等。

主要电源管理芯片有的是双列直插芯片,而有的是表面贴装式封装,其中HIP630x系列芯片是比较经典的电源管理芯片,由著名芯片设计公司Intersil设计。

它支持两/三/四相供电,支持VRM9.0规范,电压输出范围是1.1V-1.85V,能为0.025V的间隔调整输出,开关频率高达80KHz,具有电源大、纹波小、内阻小等特点,能精密调整CPU供电电压。

电源管理芯片发展的必要性智能电源管理芯片的市场容量和发展前景所有电子设备都有电源,但是不同的系统对电源的要求不同。

为了发挥电子系统的最佳性能,需要选择最适合的电源管理方式。

首先,电子设备的核心是半导体芯片。

而为了提高电路的密度,芯片的特征尺寸始终朝着减小的趋势发展,电场强度随距离的减小而线性增加,如果电源电压还是原来的5V,产生的电场强度足以把芯片击穿。

所以,这样,电子系统对电源电压的要求就发生了变化,也就是需要不同的降压型电源。

为了在降压的同时保持高效率,一般会采用降压型开关电源。

同时,许多电子系统还需要高于供电电压的电源,比如在电池供电设备中,驱动液晶显示的背光电源,普通的白光LED驱动等,都需要对系统电源进行升压,这就需要用到升压型开关电源。

此外,现代电子系统正在向高速、高增益、高可靠性方向发展,电源上的微小干扰都对电子设备的性能有影响,这就需要在噪声、纹波等方面有优势的电源,需要对系统电源进行稳压、滤波等处理,这就需要用到线性电源。

上述不同的电源管理方式,可以通过相应的电源芯片,结合极少的外围元件,就能够实现。

什么是电源管理芯片如何设计电源管理芯片

什么是电源管理芯片如何设计电源管理芯片

什么是电源管理芯片如何设计电源管理芯片电源管理芯片是一种用于控制和管理电源供应的集成电路。

它在电子设备中起着关键的作用,能够提供稳定的电压和电流,保护设备免受过电流、电压等异常情况的损害。

本文将介绍电源管理芯片的定义、功能及设计原则。

一、电源管理芯片的定义电源管理芯片,简称PMIC(Power Management Integrated Circuit),是一款专门设计用于电子设备中的集成电路。

它能够控制和管理设备的电源供应,提供所需的电压和电流。

电源管理芯片通常包括多个子模块,如电源开关、电压调节器、电池充放电管理等,这些子模块共同协作,确保设备能够正常工作。

二、电源管理芯片的功能电源管理芯片具有多种功能,以下是其中几个常见的功能:1. 电源稳定性控制:电源管理芯片能够监测并保持电源输出稳定,防止电压波动对设备造成影响。

2. 电源开关控制:通过开关控制,电源管理芯片能够实现设备的开关机功能,降低功耗。

3. 充电管理:对于电池供电的设备,电源管理芯片能够监测电池电量,并控制充电和放电过程,保护电池免受过充、过放等情况的损害。

4. 温度监测和保护:电源管理芯片能够监测设备温度,并采取相应的措施,如关闭电源、降低电压等,以防止温度过高引起设备故障。

5. 供电切换:对于多种电源供应的设备,电源管理芯片能够实现供电切换,确保设备能够在不同电源条件下正常工作。

三、电源管理芯片的设计原则在设计电源管理芯片时,需要考虑以下几个原则:1. 稳定性:电源管理芯片应能够提供稳定的电压和电流,并具备良好的抗干扰能力,以确保设备的正常运行。

2. 效率:电源管理芯片应尽可能提高能量转换的效率,减少能量的损耗,降低设备的功耗水平。

3. 安全性:电源管理芯片应具备过流保护、过温保护、短路保护等功能,以保护设备和用户的安全。

4. 可靠性:电源管理芯片应具备良好的稳定性和可靠性,能够在各种环境条件下正常工作,并具备长寿命特性。

5. 整合性:电源管理芯片应具备集成度高、体积小等优势,以满足电子设备对空间的限制要求。

手机MTK芯片介绍大全

手机MTK芯片介绍大全

手机MTK芯片介绍大全联发科技是全球IC设计厂商之一,专注于无线通讯及数位媒体等技术领域。

本公司提供的晶片整合系统解决方案,包含无线通讯、高清数字电视、光储存、DVD及蓝光等相关产品,市场上均居领导地位。

联发科技成立于1997 年,公司总部设于台湾新竹科学工业园区笃行一路1号,并设有销售及研发团队于中国大陆、新加坡、印度、美国、日本、韩国、丹麦及英国。

2007年9月10日,联发科(MTK)宣布取得ADI手机芯片产品线。

手机基带芯片组:MT6205 只有GSM的基本功能。

MT6218 GSM+GPRS+WAP,MP3功能。

MT6217 为MT6218的简化版,功能一样,引脚一样.不可互换。

MT6219 GSM+GPRS+WAP,MP3,MP4功能,内置AIT的1.3M 照相IC。

MT6226 为MT6219 的简化版,内置0.3M 照相IC,功能一样.MT6226M 与MT6226功能基本一样,只是内置的是1.3M 照相ICMT6227 与MT6226功能基本一样,只是内置的是2.0M照相IC,引脚一样.不可互换MT6228 GPRS、WAP、MP3、MP4, TV OUT功能,内置300万像素的拍照功能MT6229 在6228的基础上多了个EDGE功能6223 GSM+GPRS基带处理,无MP3功能,不可外接TF卡,不支持照相; 内置电源管理6223p GSM+GPRS基带处理,有MP3功能,可外接TF卡,不支持照相; 内置电源管理6223c GSM+GPRS基带处理,有MP3功能,可外接TF卡,支持照相,内置电源管理MT6230 EDGE、GPRS、WAP、MP3、MP4, TV OUT功能内置130万像素的拍照功能MT6235 GSM GPRS、WAP、MP3、MP4, TV OUT功能, 200万像素的拍照功能,内置电源管理MT6238 GPRS+EDGE平台,集成更多多媒体芯片,系统强化了拍照、拍摄、音乐、运行速度等功能。

什么是PMU(PMIC)

什么是PMU(PMIC)

什么是PMU(PMIC)什么是PMU(PMIC)PMU(power management unit)就是电源管理单元,一种高集成的、针对便携式应用的电源管理方案,即将传统分立的若干类电源管理芯片,如低压差线性稳压器(LDO)、直流直流转换器(DC/DC),但现在它们都被集成到手机的电源管理单元(PMU)中,这样可实现更高的电源转换效率和更低功耗,及更少的组件数以适应缩小的板级空间,成本更低。

PMU 作为消费电子(手机、MP4、GPS、PDA 等)特定主芯片配套的电源管理集成单元,能提供主芯片所需要的、所有的、多档次而各不相同电压的电源,同电压的能源供给不同的手机工作单元,像处理器、射频器件、相机模块等,使这些单元能够正常工作。

按主芯片需要而集成了电源管理,充电控制,开关机控制电路。

包括自适应的USB-Compatible 的PWM 充电器,多路直流直流转换器(BuckDC-DCconverter),多路线性稳压器(LDO),Charge Pump,RTC 电路,马达驱动电路,LCD 背光灯驱动电路,键盘背光灯驱动电路,键盘控制器,电压/电流/温度等多路12-BitADC,以及多路可配置的GPIO。

此外还整合了过/欠压(OVP/UVP)、过温(OTP)、过流(OCP)等保护电路。

高级的PMU 可以在USB 以及外部交流适配器、锂电池和应用系统负载之间安全透明的分配电能。

动态电源路径管理(DPPM) 在系统和电池充电之间共享交流适配器电流,并在系统负载上升时自动减少充电电流。

调整充电电流和系统电流分配关系,最大程度保证系统的正常工作,当通过USB 端口充电时,如果输入电压降至防止USB 端口崩溃的阈值以下,则基于输入电压的动态电源管理(IDPM) 便减少输入电流。

当适配器无法提供峰值系统电流时,电源路径架构还允许电池补偿这类系统电流要求。

LDO 是利用较低的工作压差,通过负反馈调整输出电压使之保持不变的稳压器件。

电源管理芯片讲解

电源管理芯片讲解

便携产品电源管理芯片的设计技巧随着便携产品日趋小巧轻薄,对电源管理芯片也提出更高的要求,诸如高集成度、高可靠性、低噪声、抗干扰、低功耗等.本文探讨了在便携产品电源设计的实际应用中需要注意的各方面问题.便携产品的电源设计需要系统级思维,在开发手机、MP3、PDA、PMP、DSC等由电池供电的低功耗产品时,如果电源系统设计不合理,会影响到整个系统的架构、产品的特性组合、元件的选择、软件的设计以及功率分配架构等.同样,在系统设计中,也要从节省电池能量的角度出发多加考虑.例如,现在便携产品的处理器一般都设有几种不同的工作状态,通过一系列不同的节能模式(空闲、睡眠、深度睡眠等)可减少对电池容量的消耗.当用户的系统不需要最大处理能力时,处理器就会进入电源消耗较少的低功耗模式.从便携式产品电源管理的发展趋势来看,需要考虑以下几个问题:1. 电源设计必须要从成本、性能和产品上市时间等整个系统设计来考虑;2. 便携产品日趋小巧轻薄化,必需考虑电源系统体积小、重量轻的问题;3. 选用电源管理芯片力求高集成度、高可靠性、低噪声、抗干扰、低功耗,突破散热瓶颈,延长电池寿命;4. 选用具有新技术的新型电源芯片进行方案设计,这是保证产品先进性的基本条件,也是便携产品电源管理的永恒追求.便携产品常用电源管理芯片包括:低压差稳压器(LDO)、非常低压差稳压器(VLDO)、基于电感器储能的DC/DC转换器(降压电路Buck、升压电路Boost、降压-升压变换器Buck-Boost)、基于电容器储能的电荷泵、电池充电管理芯片、锂电池保护IC.选用电源管理芯片时应注意:选用生产工艺成熟、品质优秀的生产厂家产品;选用工作频率高的芯片,以降低周边电路的应用成本;选用封装小的芯片,以满足便携产品对体积的要求;选用技术支持好的生产厂家,方便解决应用设计中的问题;选用产品资料齐全、样品和DEMO易于申请、能大量供货的芯片;选用性价比好的芯片.LDO线性低压差稳压器LDO线性低压差稳压器是最简单的线性稳压器,由于其本身存在DC无开关电压转换,所以它只能把输入电压降为更低的电压.它最大的缺点是在热量管理方面,因为其转换效率近似等于输出电压除以输入电压的值.LDO电流主通道在其内部是由一个MOSFET加一个过流检测电阻组成,肖特基二极管作反相保护,输出端的分压电阻取出返馈电去控制MOSFET的流通电流大小,EN使能端可从外部去控制它的工作状态,内部还设置过流保护、过温保护、信号放大、Power-OK、基准源等电路,实际上LDO已是一多电路集成的SoC.LDO的ESD>4KV,HBM ESD>8KV.低压差稳压器的应用象三端稳压一样简单方便,一般在输入、输出端各加一个滤波电容器即可.电容器的材质对滤波效果有明显影响,一定要选用低ESR的X7R & X5R陶瓷电容器.LDO布线设计要点是考虑如何降低PCB板上的噪音和纹波,如何走好线是一个技巧加经验的工艺性细活,也是设计产品成功的关键之一.图1说明了如何设计走线电路图,掌握好电流回流的节点,有效的控制和降低噪音和纹波.优化布线方案是值得参考的.图1:LDO布线电路方案如果一个驱动图像处理器的LDO输入电源是从单节锂电池标称的3.6V,在电流为200mA时输出1.8V电压,那么转换效率仅为50%,因此在手机中产生一些发热点,并缩短了电池工作时间.虽然就较大的输入与输出电压差而言,确实存在这些缺点,但是当电压差较小时,情况就不同了.例如,如果电压从1.5V降至1.2V,效率就变成了80%.当采用1.5V主电源并需要降压至1.2V为DSP内核供电时,开关稳压器就没有明显的优势了.实际上,开关稳压器不能用来将1.5V电压降至1.2V,因为无法完全提升MOSFET(无论是在片内还是在片外).LDO稳压器也无法完成这个任务,因为其压差通常高于300mV.理想的解决方案是采用一个VLDO稳压器,输入电压范围接近1V,其压差低于300mV,内部基准接近0.5V.这样的VLDO稳压器可以很容易地将电压从1.5V降至1.2V,转换效率为80%.因为在这一电压上的功率级通常为100mA左右,那么30mW的功率损耗是可以接受的.VLDO的输出纹波可低于1mVP-P.将VLDO作为一个降压型开关稳压器的后稳压器就可容易地确保低纹波.开关式DC/DC升降压稳压器开关式DC/DC升降压稳压器按其功能分成Buck开关式DC/DC降压稳压器、Boost开关式DC/DC升压稳压器和根据锂电池的电压从4.2V降低到2.5V能自动切换降升压功能的Buck-Boost开关式DC/DC升降压稳压器.当输入与输出的电压差较高时,开关稳压器避开了所有线性稳压器的效率问题.它通过使用低电阻开关和磁存储单元实现了高达96%的效率,因此极大地降低了转换过程中的功率损失.Buck开关式DC/DC降压稳压器是一种采用恒定频率、电流模式降压架构,内置主(P沟道MOSFET)和同步(N沟道MOSFET)开关.PWM控制的振荡器频率决定了它的工作效率和使用成本.选用开关频率高的DC/DC可以极大地缩小外部电感器和电容器的尺寸和容量,如超过2MHz的高开关频率.开关稳压器的缺点较小,通常可以用好的设计技术来克服.但是电感器的频率外泄干扰较难避免,设计应用时对其EMI辐射需要考虑.图2给出了Buck开关式DC/DC应用线路设计,需要注图中粗线的部分:粗线是大电流的通道;选用MuRata、Tayo-Yuden、TDK&AVX品质优良、低ESR的X7R & X5R陶瓷电容器;在应用环境温度高,或低供电电压和高占空比条件下(如降压)工作,要考虑器件的降温和散热.必须注意:SW vs. L1距离<4mm;Cout vs. L1距离<4mm;SW、Vin、Vout、GND的线必须粗短.要得到一个运作稳定和低噪音的高频开关稳压器,需要小心安排PCB板的布局结构,所有的器件必需靠近DC/DC,可以把PCB板按功能分成几块,如图3所示.1. 保持通路在Vin、Vout之间,Cin、Cout接地很短,以降低噪音和干扰;2. R1、R2和CF 的反馈成份必须保持靠近VFB反馈脚,以防噪音;3. 大面积地直接联接2脚和Cin、Cout的负端.图2:Buck开关式DC/DC应用线路设计DC/DC应用举例:1. APS1006为MCU/DSP核(Core)供电;2. APS1006应用于电子矿灯(图3);3. APS1046应用于0.8-1.8微硬盘供电(图4);4. APS1006、APS4070应用于智能手机(图5).图3:APS1006应用于电子矿灯图4:APS1046应用于0.8-1.8微硬盘供电图5:APS1006、APS4070在智能手机上的应用电荷泵及其应用技巧电容式电荷泵通过开关阵列和振荡器、逻辑电路、比较控制器实现电压提升,采用电容器来贮存能量.电荷泵是无须电感的,但需要外部电容器.工作于较高的频率,因此可使用小型陶瓷电容(1μF),使空间占用最小,使用成本低.电荷泵仅用外部电容即可提供±2倍的输出电压.其损耗主要来自电容器的等效串联电阻(ESR)和内部开关晶体管的RDS(ON).电荷泵转换器不使用电感,因此其辐射EMI可以忽略.输入端噪声可用一只小型电容滤除.它输出电压是工厂生产时精密予置的,调整能力是通过后端片上线性调整器实现的,因此电荷泵在设计时可按需要增加电荷泵的开关级数,以便为后端调整器提供足够的活动空间.电荷泵十分适用于便携式应用产品的设计.从电容式电荷泵内部结构来看,它实际上是一个片上系统.电荷泵是一种无幅射的有效升压器件,它不使用电感器而使用电容器作为储能器件.在设计应用时需要注意电容器的容量和材质对输出纹波的影响.外部电容器的容量关系到输出纹波,在固定的工作频率下,太小的电容容量,将使输出纹波增大.输出纹波大小与电容器材料介质有关,外部电容器的材料类型关系到输出纹波.同一电荷泵,使用相同的容量和尺寸而不同材料类型的电容器,输出纹波的结果.在工作频率固定,电容器容量相同的情况下,优良的材料介质,将有效地降低纹波.选用低ESR的X7R & X5R陶瓷电容器是一种比较好的选择.LCD Module(LCM)是目前CP、MP3/MP4、PMP需求量较大的产品,在有限的PCB面积上,需要按装LCD屏、数码相机的镜头和闪光灯、音频DAC等器件,因此它需要封装很小的多芯片组合的电源模块(MCM),以减小电源IC所占PCB的面积,而手机产品又要求这些电源IC对RF几乎无干扰.电池充电管理芯片和锂电池保护IC锂电池充电IC是一个片上系统(SoC),它由读取使能微控制器、2倍涓流充电控制器、电流环误差放大器、电压环误差放大器、电压比较器、温度感测比较器、环路选择和多工驱动器、充电状态逻辑控制器、状态发生器、多工器、LED信号发生器、MOSFET、基准电压、电源开机复位、欠电压锁定、过流/短路保护等十多个不同功能的IC整合在一个晶元上.它是一个高度集成、智能化芯片.锂电智能充电过程:涓流充-->恒流充-->恒压充-->电压检测,因此电路设计的关键是要做到:充分保护、充分充电、自动监测、自动控制.锂电池保护电路是封装在锂电池包内的,它由一颗锂电池保护IC和二颗MOSFET组成.在图6中,OD代表过放电控制;OC 代表过充电控制;P+、P-接充电器;B+、B-接锂电池.锂电池保护电路简单工作原理如下:正常装态M1、M2均导通;过充电时M2 OC 脚由高电位转至低电位,电闸关闭,截止充电,实现过充电保护;充电电流方向P+-->P-;过放电时M1 OD脚由高电位转至低电位,电闸关闭,截止充放电,实现过放电保护;放电电流方向P- -->P+.图6:锂电池保护电路锂电池保护电路的PCB板是很小的,设计时必须注意:1. MOSFET尽可能接近B-、P-;2. ESD防护电容器尽可能接近P+、P-;3. 相邻线间距>0.25mm,通过电流大的线要放宽,地线加宽.电源管理芯片的低功耗OMAP系统设计随着半导体设计和制作工艺技术的不断提高,电路板上的期间运行速度将更快,体积将更小.供电系统要求更多的种类的电压、更低的供电电压和更大的供电电流电源设计不再仅仅局限于提供电流、电压和监控温度,还必须诊断电源供应情况、灵活设定每个输出电压参数.普通的模拟解决方案难以满足这些需求.数字电源的目标就是将电源转换与电源管理用数字方法集成到单个芯片中,实现电源转换、控制和通信.数字电源实现了数字和模拟技术的融合,具有很强的适应性和灵活性,具备直接监视、处理及适应系统条件的能力.数字电源还可通过远程诊断确保持续的系统可靠性,实现故障管理、过压过流保护、自动冗余等功能.但是数字电源不比传统的模拟电源效率更高,而且成本一般较高.目前数字电源需要大滤波器,这使其工作效率比模拟电源低.本文介绍一种在嵌入式数字信号处理器(DSP)OMAP5912上使用简单的数字电源实现系统低功耗设计的方法.使用TI公司的电源转换和电压监控芯片TPS65010实现对DSP系统各种状态的检测.在不同状态下输出不同的供电电压,减小供电电流,实现整个系统的低功耗运行.该设计方法适用于各种低功耗要求的手持电子设备.TPS65010是TI公司推出的一款针对锂离子供电系统的电源和电池管理芯片.TPS65010集成了2个开关电源转换器Vmain和Vcore、2个低压差电源转换器LD01和LDO2以及1个单体锂离子电池充电器,非常适合手持电子设备的应用要求.当12 V直流电源适配器接通时,芯片无需开关电路.在实际使用中,Vmain可以提供2.5~3.3 V电压,Vcore可以提供O.8~1.6 V 电压,LD01和LDO2可以提供1.8~6.5 V电压.各个不同电压下的电流一般可以达到400 mA,满足大部分手持设备的需求.可以通过I2C总线对TPS65010的各种寄存器进行设置,也可以通过通用的引脚将重要的信息通知TPS65010,例如可以通过LOW_POWER 引脚使TPS65010输出低功耗模式下的工作电压.OMAP5912是TI公司推出的嵌入式DSP,具有双处理器结构,片内集成ARM和C55系列DSP处理器.TI925T处理器基于ARM9核,用于控制外围设备.DSP基于TMS320C55X核,用于数据和信号处理,提供1个40位和1个16位的算术逻辑单元(ALU).由于DSP采用了双ALU结构,大部分指令可以并行运行,工作频率达到150 MHz,并且功耗更低.C55和ARM可以联合仿真,也可以单独仿真.OMAP5912内部专门配置了超低功率设备(Ultra Low Power Device,ULPD).ULPD模块内部结构如图1所示.从图1可以看出,ULPD模块主要由复位管理器、FIQ管理器以及睡眠模式状态机组成.片内ULPD和OMAP5912芯片内部的复位产生模块以及芯片IDLE和唤醒状态控制器相连接.片外ULPD的复位管理器负责检测上电复位和手动复位,并将片内的复位信号输出;FIQ管理器专门用于检测电池电压,一旦出现电池电压低于或高于系统要求,或者电池电源质量不高(纹波较大、过冲较大、瞬间脉冲较大)等,FIQ管理器将中断系统工作;睡眠模式状态机负责检测和输出不同的工作方式,在不同的工作方式下将提供不同的电压和电流,从而降低系统功耗.共有3种睡眠模式:正常工作模式、Big Sleep模式和Deep Sleep模式.2 系统硬件结构较完整的手持设备系统主要由OMAP5912、TPS6501O、AD/DA、LCD、SDRAM、人机接口以及Flash组成.其硬件连接如图2所示.图中,DSP是核心控制单元;AD用于采集模拟信号,并将其转变成数字信号;DA将数字信号转换成模拟信号;人机接口主要包括键盘接口.Flash保存DSP所需的程序,供DSP上电调用.此外,使用DSP的HPI接口连接到PC机.TPS65010和OMAP5912的连接是实现系统低功耗设计的关键,具体硬件连接如图3所示.TPS650lO可以提供OMAP5912所需的各种电压,但是核心运算单元需要的CVDDA以及重要外设需要的DVDD4由TPS7620l从Vmain电压转换得到.具体的TPS76201的硬件连接如图4所示.TPS7620l将Vmain的3.3V电压转换成1.6 V提供给OMAP,只要Vmain的电压不低于1.8 V,TPS76201都将稳定地输出1.6 V电压,以确保OMAP在任何情况下,即使是深度睡眠状态,核心运算单元和重要的外设都有稳定的电源保证.注意,如果不要求OMAP系统的低功耗设计,CVDDA和 DVDD4可以直接连接到Vcore.TPS65010的Vcore输出1.6 V电压提供给OMAP的其他核,这些核电压在低功耗状态下均可以降低到1.1 V.TPS65010的VLDO1和VLDO2输出2.75V电压提供给OMAP的其他外设,这些电压和常规的3.3 V存在一定的电压差,但不影响数据传输.一般情况下,高电平只要达到2 V以上就可以了;低功耗状态下,VLDO1和VLDO2都降低到1.1 V.使用2个LDO给不同的外设提供电压,是为了在Big Sleep状态下关闭某些外设并同时能够使能其他外设.如果不进行低功耗设计,可以使用同一个LDO提供电压.TPS65010的I2C总线连接到OMAP,便于OMAP对TPS65010的寄存器进行设置.TPS65010的RESPWRON引脚连接到OMAP 的Power_Reset引脚,上电复位后由TPS65010复位OMAP;TPS65010的LOWPWR引脚连接到OMAP的LOW_PWR引脚,OMAP进入低功耗状态由该引脚通知TPS65010,TPS65010将设定的各种电压降低,从而降低系统功耗.4 OMAP5912的低功耗软件设计OMAP5912有3种工作模式,分别为正常工作模式、Big Sleep模式和Deep Sleep模式.正常工作模式下,使能所有的内部时钟和外部时钟以及引脚,此时系统功耗最大,TPS650lO也按照正常工作方式供电.低功耗模式下,随时判断是否有芯片IDLE 请求,如果有则进入Big Sleep模式.在Big Sleep模式下,进一步判断是否有外部时钟请求,并根据情况进入Deep Sleep模式.在系统正常工作方式下,如果不需要进行低功耗设计,以上软件无需加入到应用程序中.进行低功耗设计时,就需要对OMAP的各种工作状态进行判断,要在应用程序中加入LOW_PWR信号使能、关闭DSP核、激活并设置唤醒事件、关闭ARM核、激活并设置深度睡眠等软件代码.5 总结本文详细介绍了基于TPS65010和OMAP5912的低功耗系统设计.使用TPS65010的多个电源输出引脚给OMAP的不同单元供电,以便在OMAP的不同工作模式下改变电压输出,降低系统功耗.OMAP根据自身的软件运行情况,随时调整工作模式,并通知TPS65010,使得软件和硬件在低功耗设计上得到互通.该设计方法适用于各种对功耗要求较高的电子设备.高级电源管理芯片FS1610及其应用Fsl610是一款采用专利数字技术生产的高级电源管理控制器件,该器件可为数码相机、智能手机、个人PDA和笔记本电脑等移动设备提供完全可编程的电源系统解决方案.与传统的电源管理方法相比,FSl610能节约20~40%的PcB面积,此外,其完全可编程的专利数字技术.还能极大缩短研发周期.加快产品上市进程.1 FSl610的主要功能IS1610内部的电压检测主要针对的是FSl610芯片的供电输入,而器件的输出则包括8个高效开关电源和3个低功耗LDO,表l所列是其电源输出列表.需要注意的是,FSl610的输出电压和电流都会受到输入电压、电感、电容以及外部诸多元件因素的影响.l 1电源输出FSl610提供有8个开关电源.3个LDO电源和1个始终开启的电源.对这些电源输出的控制一般有三种方式:其一是通过外部的PWREN使能输人引控制;其二是通过串行命令在使用过程中根据具体情况进行控制;第三则是按照EEPROM中的设置程序来执行.FS1610的电源输出主要用于降压转换、升压转换、白光LED驱动、低压差稳压、负升压转换和电池供电等.图I所示是用FSl610来驱动白光LED的驱动电路.1.2电源输入FSl610的供电电压范围是2.8~5.5 v.图2所示是S1610的供电输人以及AC适配器和电池之间的切换电路.其中VMAIN 为主电池比较器输入,用来直接监测电池的状态;VIN为主电源供电输入;DBOUT用于断开电池的输出,将它连接到一个外部的P 通道MOSFET,可当检测到电池的无电状态(DB)或者AC适配器有输入时,由该输出置位断开电池和主电源的连接;BATBU为备用电池输人,一般情况下,为了能使芯片正常操作,在BATBU输入引脚上一定要有电压;VBAT为始终开启的供电输出,可由内部开关控制,当SW[2]有效且稳定时,可将SW[2]连接到VBAT来提供电压;否则由BATBU给VBAT提供电压.1 3其他功能FSl610内有一个非易失存储器NVM(EEPROM),可用于保存启动的配置信息,这些信息包括通道电压、通道使能,禁止、个电源的开关顺序以及实时时钟、看门狗、中断等信息.FSl610可通过晶体时钟提供实时时钟的操作.而其可编程报警器则可向CPU发出中断.FSl610片内还集成有一个看门狗定时器,可通过EEPROM编程设置,其定时时间达32s,时间间隔是1ms.但是,由于达到定时时间时,芯片就会复位,所以,为了避免这种情况的发生,主机必须在程序设置的定时周期结束之前,对WDT进行复位.FSl610应由32.768 kHz晶振、或者具有合适的频率和电压的时钟源来为芯片提供内部时钟.而器件的CLKOUT输出引脚则能为外部提供32.768 kHz的输出.FSl610的nEXTON开关输人端一般连接到瞬间接触开关上,可用来控制芯片的开/关.FSl610分别为不同类型的处理器设计有两个复位输出nIRSTO和nRSTO,而手动复位输入nRSTI则主要用来启动一个硬件复位,以作为主机CPU的系统复位信号.FSl610在需要的情况下可提供中断,并向主机发出警报.这些警报包括低电压,电源通道故障,RTC警报等.同时可以通过串行命令来对中断进行操作.2 Fsl610的内部结构原理图3是FSl610模块的内部结构示意图.由图可见,FSl610以电源管理控制器为核心,可为外部设备提供丰富的电源通道.另外,配合电源管理.FSl610还提供有非易失性存储器NVM、实时时钟RTC、看门狗定时器WDT、中断、复位等系统控制模块.3工作模式FS1610有两种操作模式,分别为串行模式和独立模式.FSl610芯片片可通过I2C、SPI和ART串口来接受主机的控制和管理,也可以在启动后根据EEPROM加载的参数独立工作.低功耗是FSl610的最突出优势之一.该芯片上的各个功能模块在不需要操作时都可以关闭.已进人休眠状态.FSl610会根据不同的环境条件在5种电源状态下自动切换,以使功耗最小化.这5种状态分别为:无电(NOPOWER)状态、关断(SHUTDOWN)状态(即SD状态)、就绪(READY)状态、工作(ACTIVE)状态、低功耗(LOWPOWER)状态.设计时.可以对FS31610的多路电源进行灵活的配置和控制.除了对单个电源通道的开/关操作之外.还可以对电源通道进行分组,然后对各电源组进行操作.电源的启动和关闭顺序,也可以设置存储在EEPROM中,以便主机在操作的过程中来控制.FSl610对芯片提供有可能出现的各种故障的监测和管理.这些监测包括:受监测电源正常状态、电源通道故障、电池电压和备用电池监测、热关断、中断.此外,FS1610芯片还可根据EEPROM中的设置,对监测到的不同状态进行不同的操作.4基于FSl6l0的导航仪供电系统FSl610的多电源输出和电源管理功能在便携式设备中应用非常方便.图4是FSl610电源管理控制芯片在基于Sumsang 公司的ARM9处理器S3C2440的导航仪上的供电电路.根据系统的设计要求,该导航仪除了具有基本的GPS导航功能外.还需要高分辨率的液晶屏支持.为此,该系统选用的是LCD模块,该模块是已经包含了背光和控制电路的液晶屏,但需要+3.3 v和+5 v供电.表2所列出是该导航仪系统的电源需求.由于该导航仪通常是采用电池供电,故需要最小化的功率消耗,而且要求各外设都要由系统控制.在图4中用FSl610对导航仪系统进行供电的电源分配方案中,需要注意的是,LCD背光需要400mA电流的+5v供电,而FSl610的升压电路不能提供这么大的电流,因此,设计时应用一个外加的升压电路来提供LCD的背光电源.5结束语本文介绍了高级电源管理控制芯片FS1610的原理和功能,给出了一个FSl610在基于ARM9处理器S3C2440设计的导航仪上的应用方案.采用该方案进行供电的导航仪,不但可以自由控制各个模块电源的开和关,而且可以在不需要的时候关闭模块,以便最小化整个系统的功耗.与传统的方法相比,选用FSl610不但可以明显节省电路板面积.提供更多的通道电压.而且控制也更加灵活电源管理芯片在以太网供电中的应用什么是以太网供电?术语"以太网"是指 IEEE802.3 标准涵盖的各种局域网 (LAN) 系统.以太网协议是在工作场所,通过高速数据电缆将台式 PC 与中央文件服务器连接起来的协议.任何连接到以太网端口的设备,如数据终端、无线接入点、网络摄像机 (web cam) 或网络电话等,都需要通过电池或独立 AC 插座为自己供电.而更为优雅的方法则是能够向连接到以太网的任何设备同时传输电源和数据.如果这种传输方式能够利用现有的以太网布线,则可以保持 100% 的历史兼容性,那将再好不过了.这正是IEEE802.3af 规范中定义的以太网供电 (PoE) 标准所提供的内容.这一新标准于 2003 年 6 月由 IEEE 批准,是通过以太网发送和接收电源信号的标准.PoE 的优点在于:由于每个设备只需要一组连线,因此每个设备的布线更为简单和便宜;免去了 AC 插座和适配器,使工作环境更安全、整洁,成本也更低;可轻易地将设备从一处移至另一处;无间断电源可确保在 AC 电源断电时继续为设备供电;可对连接到以太网的设备进行远程监控.正是这些优点使得以太网供电成为一项从本质上改变了低功耗设备供电方式的全新技术.但就目前而言,推动 PoE 总有效市场增长 (TAM, Total Available Market) 的主力是两类用电设备:无线 LAN 接入点和 VoIP(网络语音)电话.至 2007 年,前者的复合年增长率 (CAGR) 为 38%,达 1500 万个(来源:iSuppli),而支持后者的企业网预计将达到 300 万个.对用电设备的这种需求反过来将推动现有以太网交换机向支持 PoE 功能转移的需求.这是通过使用"中继"(midspan) 来实现的,如图1所示.这些单元的增长至 2007 年预计将达到 800 万,增长率为 68%.在图1的示例中,源头的以太网交换机通过一个"中继"以太网供电集线器将电源"注入"局域网的双绞线电缆来提供 PoE 功能.新的以太网交换机将集成该"中继",从而实现向通过高速数据电缆连接的用电设备 (PD) 供电.这些用电设备可以是网络摄像机 (web cam)、网络语音电话、无线局域网接入点和其他电器设备.不间断电源 (UPS) 将提供备用电源,以防市电断电.电源管理器件用于转换电压和电流,可以用在以太网交换机中,以太网供电"中继"集线器中,以及位于用电设备中的DC-DC 转换单元中.下面各段将对这些功能中的每个功能分别进行讨论.。

8种常见电源管理IC芯片介绍

8种常见电源管理IC芯片介绍

8种常见电源管理IC芯片介绍平时,我们的生活中充满了各类电子产品,工作学习时时刻刻都离不开它们。

电子产品中的核心是IC芯片,它集合了高精尖科技的精华,可以满足各种电子产品的应用需求。

随着IC芯片的不断升级,电子产品也是快速更新换代。

今天,元坤国际为大家介绍IC芯片中的一个分类——电源管理芯片。

电源管理半导体从所包含的器件来说,明确强调电源管理集成电路(电源管理IC,简称电源管理芯片)的位置和作用。

电源管理半导体包括两部分,即电源管理集成电路和电源管理分立式半导体器件。

电源管理集成电路包括很多种类别,大致又分成电压调整和接口电路两方面。

电压凋整器包含线性低压降稳压器(即LDO),以及正、负输出系列电路,此外不有脉宽调制(PWM)型的开关型电路等。

因技术进步,集成电路芯片内数字电路的物理尺寸越来越小,因而工作电源向低电压发展,一系列新型电压调整器应运而生。

电源管理用接口电路主要有接口驱动器、马达驱动器、功率场效应晶体管(MOSFET)驱动器以及高电压/大电流的显示驱动器等等。

电源管理分立式半导体器件则包括一些传统的功率半导体器件,可将它分为两大类,一类包含整流器和晶闸管;另一类是三极管型,包含功率双极性晶体管,含有MOS结构的功率场效应晶体管(MOSFET)和绝缘栅双极型晶体管(IGBT)等。

在某种程度上来说,正是因为电源管理IC的大量发展,功率半导体才改称为电源管理半导体。

也正是因为这么多的集成电路(IC)进入电源领域,人们才更多地以电源管理来称呼现阶段的电源技术。

电源管理半导体本中的主导部分是电源管理IC,大致可归纳为下述8种。

1、AC/DC调制IC。

内含低电压控制电路及高压开关晶体管。

2、DC/DC调制IC。

包括升压/降压调节器,以及电荷泵。

3、功率因数控制PFC预调制IC。

提供具有功率因数校正功能的电源输入电路。

4、脉冲调制或脉幅调制PWM/PFM控制IC。

为脉冲频率调制和/或脉冲宽度调制控制器,用于驱动外部开关。

移动电源管理芯片

移动电源管理芯片

移动电源管理芯片移动电源管理芯片,又称为移动电源管理IC,是指用于管理锂电池充放电、保护和监测功能的芯片。

随着移动电源市场的迅猛发展,移动电源管理芯片的重要性也日益凸显。

下面将从其原理、功能以及应用领域等方面详细介绍。

移动电源管理芯片的原理主要是基于锂电池的工作特性和充放电过程,通过对电流、电压的监测和控制,实现对锂电池的充电、放电和保护功能的实现。

芯片内部包含了电流电压检测电路、保护触发电路以及控制电路等核心部件。

该芯片的功能主要包括电池充放电管理、温度监测和保护、过充过放保护、过流保护、短路保护、输出电压调整、电池容量估计和充电状态指示等。

通过这些功能的实现,移动电源管理芯片能有效保护电池的安全运行和延长其使用寿命。

移动电源管理芯片还有一些其他特殊功能,比如兼容多种输出接口,支持快速充电等。

其中,兼容多种输出接口的功能可以让移动电源适配多种终端设备,提高其兼容性。

而快速充电功能则可以有效缩短充电时间,提高用户的使用便利性。

移动电源管理芯片的应用领域非常广泛。

目前,几乎所有手机、平板电脑、蓝牙耳机、智能手表等便携式设备都使用了移动电源管理芯片。

此外,一些电动工具、电动车等电池供电设备也采用了移动电源管理芯片。

因此,移动电源管理芯片在电子消费品市场有着巨大的需求。

在面对激烈的市场竞争和用户需求的不断增长的情况下,移动电源管理芯片也在不断创新和升级。

例如,近年来一些厂商研发了支持双向无线充电的管理芯片,可以使移动电源具备无线充电功能。

此外,还有一些芯片支持人工智能技术,可以实现智能化的电池管理,提高其的使用寿命和安全性。

总之,移动电源管理芯片是移动电源的核心部件,其主要功能是对锂电池进行充放电管理和保护。

移动电源管理芯片在电子消费品市场具有广泛的应用,能够满足用户对于安全、兼容性和使用便利性的需求。

随着技术的不断进步,移动电源管理芯片也在不断升级和创新,为用户提供更好的使用体验。

双电源自动切换管理 芯片-概述说明以及解释

双电源自动切换管理 芯片-概述说明以及解释

双电源自动切换管理芯片-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分的内容可以根据双电源自动切换管理芯片的背景和重要性进行阐述。

可以以以下方式进行撰写:在现代社会,电力的稳定供应对于各行各业的运作至关重要。

然而,在某些情况下,电力供应可能会中断或变得不稳定,例如突发的电力故障或其他意外情况。

为了确保设备和系统的连续运行,双电源自动切换管理芯片应运而生。

双电源自动切换管理芯片是一种集成电路芯片,其设计的主要目的是在主电源故障或不稳定时,能够自动切换到备用电源并保持系统的正常运行。

该芯片通过监测主电源的状态以及备用电源的可用性,能够快速而可靠地切换电源,并确保系统能够平稳地工作,减少停机时间和数据丢失的风险。

双电源自动切换管理芯片在各个领域都具有广泛的应用,特别是在对电力供应要求高、对系统连续性要求严格的场景中,如电信基站、工业自动化设备、医疗设备等。

通过使用这种芯片,可以有效地保护设备和系统免受电力故障和变动的影响,提高系统的可靠性和稳定性。

相较于传统的手动切换方式,双电源自动切换管理芯片具有诸多优势。

首先,它能够实现快速的电源切换,减少系统中断的时间,并在切换过程中保持设备的正常运行。

其次,该芯片具有智能化的特性,能够根据电源状态的变化做出切换决策,从而进一步提高系统的稳定性和可靠性。

此外,双电源自动切换管理芯片还具有节能环保的特点,能够减少能源的浪费,符合可持续发展的要求。

尽管双电源自动切换管理芯片在各个领域都有广泛的应用,但仍然存在一些挑战和改进空间。

未来,随着技术的不断进步和创新,我们可以期待这种芯片在功能性、可扩展性和稳定性方面的不断提升,以满足各行业对于电力供应的更高要求。

综上所述,双电源自动切换管理芯片是一种具有重要意义的集成电路芯片,其能够在电力故障或不稳定的情况下,自动切换到备用电源并保持系统的正常运行。

它在提高系统可靠性、减少停机时间和数据丢失风险方面发挥着关键作用,是现代社会各个领域中不可或缺的关键技术之一。

电源管理芯片有哪些

电源管理芯片有哪些

电源管理芯片有哪些电源管理芯片是一种用于管理和控制电源供应的集成电路。

它通常用于电子设备中,如手机、平板电脑、笔记本电脑、智能家居设备等,用于监测和管理电池的充电和放电过程,提供电信号转换和通信接口等功能。

以下是一些常见的电源管理芯片和其功能的介绍。

1. TI BQ25890:这是一款具有高度集成度的电源管理芯片,主要用于与锂离子电池相关的应用。

它可以实现快速充电、电池保护和温度监控等功能。

2. MAX17041:这是一款用于锂离子电池监测和管理的集成电路。

它可以实时监测电池的电量、电压和温度等参数,并提供通信接口,可以与MCU进行通讯。

3. ON Semiconductor NCP372:这是一款高度集成的电源管理芯片,主要用于移动设备、便携式医疗器械和智能家居等应用。

它具有高效的能量转换和快速充电功能。

4. Maxim MAX17135:这是一款用于锂电池充电和保护的集成电路。

它可以支持高速充电和充电过程中的电池保护功能,同时还可以监测电量和电压。

5. Dialog DA9052:这是一款低功耗的电源管理芯片,主要用于便携式设备和物联网应用。

它具有多种电源管理功能,可以提高电池寿命和延长待机时间。

6. TI BQ24070:这是一款用于LiFePO4锂电池充电管理的集成电路。

它具有高度集成的功能,包括充电控制、电流限制和温度监测等。

7. Richtek RT9455:这是一款具有高度集成度的电源管理芯片,可以用于一次性电池和可充电电池的管理。

它具有多种保护功能,如过充保护、过放保护和过温保护等。

8. Maxim MAX77650:这是一款高效节能的电源管理芯片,适用于可穿戴设备和便携式消费电子产品。

它可以提供高效的能量转换和充电管理功能。

9. STMicroelectronics STBC08:这是一款专用于锂离子电池充电和保护的电源管理芯片。

它具有高度集成的功能,可以提供电流限制、温度监测和电池状态报告等。

电源管理芯片的应用及构成

电源管理芯片的应用及构成

电源管理芯片的应用及构成在电子产品领域中,便携式产品是发展最迅速,也是最活跃的应用之一。

便携式产品在处理能力上不断提高,越来越多的新功能不断出现。

以手机为例,当今的智能手机主芯片处理能力几乎接近个人电脑,各种商务、娱乐、多媒体,以及GPS功能都可以通过手机实现。

此外,便携产品也越来越注重用户使用体验。

便携式产品设计者,不断提高产品在视觉、听觉上的表现,并且不断地提高产品的易用性,令使用者感觉产品的功能不断增多,但使用却更加简单。

便携式电子产品对模拟芯片功能的几个基本诉求却一直没有改变,比如支持越来越高质量的音视频用户体验、更小的方案尺寸、更长的电池工作时间等等。

这些基本诉求对电源管理和音视频解决方案产品在性能、效率以及集成度方面不断提出新的挑战。

电源管理芯片(PMIC)概念今天的电源管理芯片(PMIC)已经不只是简单的电源输出路数的叠加,而是根据应用系统的需求,对各种模拟功能的有选择的整合。

通常在便携试电子产品中模拟功能包括:常规的电源转换电路如LDO、Buck、电池管理。

特殊的电源管理如LED驱动、RF专用的电源控制。

还包括音频数模转换以及传感器管理等。

下图中各种组件都可以根据需要集成到电源管理芯片当中。

要发展性能出色的电源管理芯片,必须先具备经过验证的构成组件,通常称之为IP或者Building Block。

任何没有经过验证的IP第一次放在高集成度的PMIC中,都增加了潜在的设计风险。

因此美国国家半导体一直坚持并行的发展分立模拟芯片和高集成度芯片,包括分立LDO、DC/DC、充电器、LED驱动器、RF以及各种音频产品,并且不断提高其性能。

这些分立产品一直具有广泛的应用需求,在这些经过充分验证的分立芯片的基础上我们能够根据特定应用场合快速地开发出各种高集成度的PMIC。

丰富的经过验证的IP,是发展PMIC的基础。

而发展PMIC更需要目标应用的深入理解包括:系统构架,应用需求,应用特性等等。

不同的便携式产品的系统构架,功能需求千变万化,无论是相对高集程度的,还是相对分立的解决方案。

芯片双电源的选用原理

芯片双电源的选用原理

芯片双电源的选用原理芯片双电源的选用原理是指在设计电子产品时,为了满足正常工作条件下的电源供电要求,使用两个或多个电源供电同时工作。

电子产品的设计需要考虑到稳定性、可靠性、成本、功耗等因素,因此选择适当的双电源方案对于电子产品的性能和稳定性至关重要。

首先,选择芯片双电源的原因是为了提高系统的可靠性和稳定性。

在电子产品的工作过程中,如果只使用单一电源供电,当电源出现故障或者失效时,整个电子产品就会停止工作。

而双电源方案可以在一个电源失效时,快速切换为另一个电源供电,保证系统的持续工作。

另外,双电源方案还可以通过两个独立的电源电路来提供更稳定的电压和电流,减少电子产品在工作时的电源干扰和噪声,提高整个系统的稳定性。

其次,选择芯片双电源的原因是为了满足电子产品的功耗需求。

一些大功率的电子设备,如服务器、工控设备等,需要更高的功耗供应才能正常工作。

而单一电源供电可能无法满足这种高功耗需求,因此采用双电源方案可以通过并联两个功率较低的电源来提供足够的功率供应,保证电子产品的正常工作。

第三,选择芯片双电源的原因是为了提高电子产品的可扩展性。

在一些电子产品的设计中,需要同时使用多种不同的电源供电,如直流电源、交流电源、太阳能电池等。

这些不同的电源类型有不同的特性和输入要求,通过双电源方案可以实现这些不同电源的并联或者串联连接,以满足复杂的电源供电要求。

另外,选用芯片双电源还需要考虑成本和可行性。

芯片双电源系统需要额外的电源管理芯片或者模块来实现电源的切换和管理,这会增加系统的成本和复杂度。

因此,在产品设计中需要综合考虑电子产品的成本限制和技术可行性,选择最适合的芯片双电源方案。

总结来说,芯片双电源的选用原理是为了提高电子产品的可靠性、稳定性、功耗需求和可扩展性,并兼顾成本和可行性。

通过选择适当的双电源方案,可以提供稳定可靠的电源供应,确保电子产品的正常工作,并满足复杂的电源供电需求。

电池管理芯片

电池管理芯片

电池管理芯片
电池管理芯片是一种专门用于管理电池的微处理器,用于管理、监测和保护电池。

它主要负责维护电池的健康状况,以及提供针对各种不良影响感知和响应的功能。

除外,它还可以实现双重失效状态检查、热分析支持,对电池状态的实时监控,并可以预测电池的寿命。

由于电池管理芯片能够更有效地保护和管理电池,通过它,可以更好地控制电流和充电,提供更安全、节能、高效的电池应用。

例如,在无线充电领域,电池管理芯片可以有效解决充电安全问题,使手机用户更加安全可靠地使用手机;在汽车电池应用,电池管理芯片可以提高电池性能,改善电池安全性;在新能源供电领域,它可以改善新能源的使用效率。

电池管理芯片的设计需要考虑以下几方面:安全性、低功耗、故障诊断和恢复功能、低成本和外设接口。

安全性要求,其特点是有效的保护电池状态,以免受短路、过载和充电过冲等影响;低功耗要求,它要求能够节省电池耗电量,节能高效;故障诊断和恢复功能,可以确定电池当前状态,并可以极少时间内恢复电池工作状态;低成本,可以减少电池成本;外设接口,不仅能够扩展更多功能,还可以提高应用程序的高效性。

由于电池管理芯片的勃勃生机,它已成为了电池应用的重要组成部分,在汽车和行业电源领域的应用越来越广泛,在手机、数码产品、无线产品和新能源应用方面也有广泛应用。

它可以有效地提高电池性能和应用安全性,节能、高效地运行,推动新能源和汽车应用的发展,改善客户使用体验,有助于降低成本和提高经济效益。

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FEATURES DESCRIPTIONAPPLICATIONSPOWER FLOW DIAGRAM(1)bq24070SLUS694A–MARCH2006–REVISED MARCH2006 SINGLE-CHIP CHARGE AND SYSTEM POWER-PATH MANAGEMENT IC•Small3,5mm×4,5mm QFN Package The bq24070device is a highly integrated Li-ionlinear charger and system power-path management •Designed for Single-Cell Li-Ion-ordevice targeted at space-limited portable Li-Polymer-Based Portable Applicationsapplications.The bq24070offers DC supply(AC •Integrated Dynamic Power-Path Managementadapter)power-path management with autonomous (DPPM)Feature Allowing the AC Adapter to power-source selection,power FETs and current Simultaneously Power the System and sensors,high-accuracy current and voltage Charge the Battery regulation,charge status,and charge termination,ina single monolithic device.•Power Supplement Mode Allows Battery toSupplement the AC Input Current The bq24070powers the system while independently •Autonomous Power Source Selection(AC charging the battery.This feature reduces the charge Adapter or BAT)and discharge cycles on the battery,allows forproper charge termination and allows the system to •Supports Up to2-A Total Currentrun with an absent or defective battery pack.This •Thermal Regulation for Charge Control feature also allows for the system to instantaneously•Charge Status Outputs for LED or System turn on from an external power source in the case ofa deeply discharged battery pack.The IC design isInterface Indicates Charge and Faultfocused on supplying continuous power to the Conditionssystem when available from the AC adapter or •Reverse Current,Short-Circuit,and Thermalbattery sources.Protection•Power Good Status Outputs•Smart Phones and PDA•MP3Players•Digital Cameras and Handheld Devices•Internet Appliances(1)See Figure2and functional block diagram for more detailed feature information.(2)P-FET back gate body diodes are disconnected to prevent body diode conduction.Please be aware that an important notice concerning availability,standard warranty,and use in critical applications of TexasInstruments semiconductor products and disclaimers thereto appears at the end of this data sheet.PRODUCTION DATA information is current as of publication date.Copyright©2006,Texas Instruments Incorporated Products conform to specifications per the terms of the TexasInstruments standard warranty.Production processing does notnecessarily include testing of all parameters. bq24070SLUS694A–MARCH2006–REVISED MARCH2006These devices have limited built-in ESD protection.The leads should be shorted together or the device placed in conductive foam during storage or handling to prevent electrostatic damage to the MOSFET gates.The MODE pin selects the priority of the input sources.If an input source is not available,then the battery is selected as the source.With the MODE pin high,the bq24070attempts to charge from the input at the charge rate set by ISET1pin.With the MODE pin low,the bq24070defaults to USB charging at the charge rate.This feature allows the use of a single connector(mini-USB cable),where the host programs the MODE pin according to the source that is connected(AC adaptor or USB port).Table1summarizes the MODE pin function.Table1.Power Source Selection Function SummaryMODE STATE AC MAXIMUM SYSTEM USB BOOT-UPADAPTER CHARGE RATE(1)POWER FEATURESOURCE Low Present ISET2USB EnabledAbsent N/A Battery Disabled High Present ISET1AC DisabledAbsent N/A Battery Disabled (1)Battery charge rate is always set by ISET1,but may be reduced by a limited input source(ISET2USB mode)and I OUT system load.ORDERING INFORMATION(1)BATTERY PART PACKAGE T A OUT PIN STATUSVOLTAGE(V)NUMBER(2)(3)MARKING4.2Regulated to4.4V(4)bq24070RHLR Production BRQ–40°C to125°C4.2Regulated to4.4V(4)bq24070RHLT Production BRQ(1)For the most current package and ordering information,see the Package Option Addendum at the end of this document,or see the TIWeb site at .(2)The RHL package is available in the following options:R-taped and reeled in quantities of3,000devices per reel.T-taped and reeled in quantities of250devices per reel.(3)This product is RoHS compatible,including a lead concentration that does not exceed0.1%of total product weight,and is suitable foruse in specified lead-free soldering processes.In addition,this product uses package materials that do not contain halogens,including bromine(Br)or antimony(Sb)above0.1%of total product weight.(4)If AC<V O(OUT-REG),the AC is connected to the OUT pin by a P-FET,(Q1).2Submit Documentation FeedbackABSOLUTE MAXIMUM RATINGS(1)RECOMMENDED OPERATING CONDITIONS DISSIPATION RATINGSbq24070 SLUS694A–MARCH2006–REVISED MARCH2006over operating free-air temperature range(unless otherwise noted)bq24070Input voltage IN(DC voltage wrt(with respect to)VSS)–0.3V to18VBAT,CE,DPPM,PG,Mode,OUT,ISET1,ISET2,STAT1,–0.3V to7VSTAT2,TS,(all DC voltages wrt VSS)Input voltageV REF(DC voltage wrt VSS)–0.3V to V O(OUT)+0.3VTMR–0.3V to V O+0.3VInput current 3.5AOUT4AOutput currentBAT(2)–4A to3.5AOutput sink current PG,STAT1,STAT2, 1.5mAStorage temperature range,T stg–65°C to150°CJunction temperature range,T J–40°C to150°CLead temperature(soldering,10seconds)300°C(1)Stresses beyond those listed under absolute maximum ratings may cause permanent damage to the device.These are stress ratingsonly,and functional operation of the device at these or any other conditions beyond those indicated under recommended operating conditions is not implied.Exposure to absolute-maximum-rated conditions for extended periods may affect device reliability.All voltage values are with respect to the network ground terminal unless otherwise noted.(2)Negative current is defined as current flowing into the BAT pin.MIN MAX UNIT V CC Supply voltage(V IN)(1) 4.3516VI AC Input current2AT J Operating junction temperature range–40125°C (1)Verify that power dissipation and junction temperatures are within limits at maximum V CC.T A≤40°C DERATING FACTORPACKAGEθJAPOWER RATING T A>40°C20-pin RHL(1) 1.81W21mW/°C46.87°C/W(1)This data is based on using the JEDEC High-K board and the exposed die pad is connected to a Cu pad on the board.This isconnected to the ground plane by a2×3via matrix.3Submit Documentation FeedbackELECTRICAL CHARACTERISTICSbq24070SLUS694A–MARCH 2006–REVISED MARCH 2006over junction temperature range (0°C ≤T J ≤125°C)and the recommended supply voltage range (unless otherwise noted)PARAMETERTEST CONDITIONSMINTYPMAXUNITINPUT BIAS CURRENTS I CC(SPLY)Active supply current,VCC V VCC >V VCC(min)12mAV IN <V (BAT)Sleep current (current into BAT I CC(SLP)2.6V ≤V I(BAT)≤V O(BAT-REG),25pin)Excludes load on OUT pinV I(AC)≤6V,Total current into IN pin with I CC(IN-STDBY)Input standby currentchip disabled,Excludes all loads,200CE=LOW,after t (CE-HOLDOFF)delay µATotal current into BAT pin with input present and chip disabled;I CC(BAT-STDBY)BAT standby currentExcludes all loads,CE=LOW,4565after t (CE-HOLDOFF)delay,0°C ≤T J ≤85°CI IB(BAT)Charge done current,BAT Charge DONE,input supplying the load15OUT PIN-VOLTAGE REGULATION Output regulation V O(OUT-REG)V I(AC)≥4.4V+V DO4.44.5VvoltageOUT PIN –DPPM REGULATION V (DPPM-SET)DPPM set point (1)V DPPM-SET <V OUT 2.6 3.8V I (DPPM-SET)DPPM current source Input present95100105µASFDPPM scale factorV (DPPM-REG)=V (DPPM-SET)×SF1.1391.1501.162OUT PIN –FET (Q1,Q2)DROP-OUT VOLTAGE ®DS(on))V I(AC)≥V CC(min),Mode =High,V (ACDO)AC to OUT dropout voltage (2)300475I I(AC)=1A,(I O(OUT)+I O(BAT)),or no input mVBAT to OUT dropout voltage V (BATDO)V I(BAT)≥3V,I i(BAT)=1.0A,V CC <V i(BAT)40100(discharging)OUT PIN -BATTERY SUPPLEMENT MODE Enter battery supplement mode V I(OUT)V BSUP1(battery supplements OUT current V I(BAT)>2V≤V I(BAT)in the presence of input source –60mVVV I(OUT)V BSUP2Exit battery supplement modeV I(BAT)>2V≥V I(BAT)–20mVOUT PIN -SHORT CIRCUIT Current source between BAT to OUT for I OSH1BAT to OUT short-circuit recovery short-circuit recovery to 10mA V I(OUT)≤V I(BAT)–200mV R SHACAC to OUT short-circuit limit V I(OUT)≤1V500ΩBAT PIN CHARGING –PRECHARGE Precharge to fast-charge transition V (LOWV)Voltage on BAT2.933.1V thresholdDeglitch time for fast-charge to t FALL =100ns,10mV overdrive,T DGL(F)22.5msprecharge transition (3)V I(BAT)decreasing below threshold 1V <V I(BAT)<V (LOWV),t <t (PRECHG),I O(PRECHG)Precharge range 10150mA I O(PRECHG)=(K (SET)×V (PRECHG))/R SET V (PRECHG)Precharge set voltage1V <V I(BAT)<V (LOWV),t <t (PRECHG)225250275mVBAT PIN CHARGING -CURRENT REGULATION V i (BAT)>V (LOWV),Mode =High I O(BAT)Battery charge current range (4)I OUT(BAT)=(K (SET)×V (SET)/R SET ),10010001500mA V I (OUT)>V O (OUT-REG)+V (DO-MAX)R PBATBAT to OUT pullupV i(BAT)<1V1000Ω(1)V (DPPM-SET)is scaled up by the scale factor for controlling the output voltage V (DPPM-REG).(2)V DO(max),dropout voltage is a function of the FET,R DS(on),and drain current.The dropout voltage increases proportionally to the increase in current.(3)All deglitch periods are a function of the timer setting and is modified in DPPM or thermal regulation modes by the percentages that the program current is reduced.(4)When input current remains below 2A,the battery charging current may be raised until the thermal regulation limits the charge current.4Submit Documentation Feedbackbq24070 SLUS694A–MARCH2006–REVISED MARCH2006ELECTRICAL CHARACTERISTICS(continued)over junction temperature range(0°C≤T J≤125°C)and the recommended supply voltage range(unless otherwise noted) PARAMETER TEST CONDITIONS MIN TYP MAX UNITVoltage on ISET1,V VCC≥4.35V,Battery charge current setV(SET)V I(OUT)-V I(BAT)>V(DO-MAX), 2.47 2.50 2.53V voltage(5)V I(BAT)>V(LOWV)100mA≤I O(BAT)≤1.5A375425450K(SET)Charge current set factor,BAT10mA≤I O(BAT)≤100mA(6)300450600USB MODE INPUT CURRENT LIMITISET2=Low8090100I(USB)USB input port current range mAISET2=High400500BAT PIN CHARGING VOLTAGE REGULATION,V O(BAT-REG)+V(DO-MAX)<V CC,I TERM<I BAT(OUT)≤1ABattery charge voltage 4.2VV O(BAT-REG)T A=25°C–0.5%0.5% Battery charge voltage regulationaccuracy–1%1%CHARGE TERMINATION DETECTIONCharge termination detection V I(BAT)>V(RCH),I(TERM)10150mA range I(TERM)=(K(SET)×V(TERM))/R SETV I(BAT)>V(RCH),Mode=High230250270 Charge termination set voltage,V(TERM)mV measured on ISET1VI(BAT)>V(RCH),Mode=Low95100130t FALL=100ns,10mV overdrive,Deglitch time for terminationT DGL(TERM)I CHG increasing above or decreasing22.5ms detectionbelow thresholdTEMPERATURE SENSE COMPARATORSV LTF High voltage threshold Temp fault at V(TS)>V LTF 2.465 2.500 2.535VV HTF Low voltage threshold Temp fault at V(TS)<V HTF0.4850.5000.515VI TS Temperature sense current source94100106µAR(TMR)=50kΩ,V I(BAT)increasing orDeglitch time for temperature faultT DGL(TF)decreasing above and below;22.5ms detection(7)100-ns fall time,10-mv overdriveBATTERY RECHARGE THRESHOLDV O(BAT-REG)V O(BAT-REG)V O(BAT-REG)V RCH Recharge threshold voltage V–0.075–0.100–0.125R(TMR)=50kΩ,V I(BAT)increasingDeglitch time for rechargeT DGL(RCH)or decreasing below threshold,22.5ms detection(7)100-ns fall time,10-mv overdriveSTAT1,STAT2,AND PG,OPEN DRAIN(OD)OUTPUTS(8)I OL=5mA,An external pullupV OL Low-level output saturation voltage0.25Vresistor≥1K required.I LKG Input leakage current15µA ISET2,CE INPUTSV IL Low-level input voltage00.4VV IH High-level input voltage 1.4I IL Low-level input current,CE–1I IH High-level input current,CE1µAI IL Low-level input current,ISET2V ISET2=0.4V–20I IH High-level input current,ISET2V ISET2=V CC40t(CE-HLDOFF)Holdoff time,CE CE going low only46ms MODE INPUTFalling Hi→Low;280K±10%appliedV IL Low-level input voltage0.9751 1.025Vwhen low.V IH High-level input voltage Input R Mode sets external hysteresis V IL+.01V IL+.024VI IL Low-level input current,Mode–1µA(5)For half-charge rate,V(SET)is1.25V±25mV.(6)Specification is for monitoring charge current via the ISET1pin during voltage regulation mode,not for a reduced fast-charge level.(7)All deglitch periods are a function of the timer setting and is modified in DPPM or thermal regulation modes by the percentages that theprogram current is reduced.(8)See Charger Sleep mode for PG(V CC=V IN)specifications.5Submit Documentation Feedbackbq24070SLUS694A–MARCH 2006–REVISED MARCH 2006ELECTRICAL CHARACTERISTICS (continued)over junction temperature range (0°C ≤T J ≤125°C)and the recommended supply voltage range (unless otherwise noted)PARAMETERTEST CONDITIONSMINTYPMAXUNITTIMERS K (TMR)Timer set factor t (CHG)=K (TMR)×R (TMR)0.3130.3600.414s/ΩR (TMR)(9)External resistor limits 30100k Ωt (PRECHG)Precharge timer0.09×t (CHG)0.10×t (CHG)0.11×t (CHG)s Timer fault recovery pullup from I (FAULT)1k ΩOUT to BATCHARGER SLEEP THRESHOLDS (PG THRESHOLDS,LOW →POWER GOOD)V VCC ≤V (UVLO)≤V I(BAT)≤V O(BAT-REG),V (SLPENT)(10)Sleep-mode entry thresholdV I(BAT)No t (BOOT-UP)delay+125mVVV VCC ≥V (UVLO)≤V I(BAT)≤V O(BAT-REG),V (SLPEXIT)(10)Sleep-mode exit thresholdV I(BAT)No t (BOOT-UP)delay+190mVR (TMR)=50k Ω,t (DEGL)Deglitch time for sleep mode (11)V (IN)decreasing below threshold,100-ns 22.5msfall time,10-mv overdriveSTART-UP CONTROL BOOT-UP On the first application of input with t (BOOT-UP)Boot-up time120150180msMode LowSWITCHING POWER SOURCE TIMING When input applied.Measure from:Switching power source from input [PG:Lo →Hi to I (IN)>5mA],t SW-BAT50µsto batteryI (OUT)=100mA,R TRM =50K THERMAL SHUTDOWN REGULATION (12)T (SHTDWN)Temperature trip T J (Q1and Q3only)155Thermal hysteresisT J (Q1and Q3only)30°CT J(REG)Temperature regulation limitT J (Q2)115135UVLO V (UVLO)Undervoltage lockout Decreasing V CC2.452.50 2.65V Hysteresis 27mV (9)To disable the safety timer and charge termination,tie TMR to the V REF pin.(10)The IC is considered in sleep mode when IN is absent (PG =OPEN DRAIN).(11)Does not declare sleep mode until after the deglitch time and implement the needed power transfer immediately according to theswitching specification.(12)Reaching thermal regulation reduces the charging current.Battery supplement current is not restricted by either thermal regulation orshutdown.Input power FETs turn off during thermal shutdown.The battery FET is only protected by a short-circuit limit which typically does not cause a thermal shutdown (input FETs turning off)by itself.6Submit Documentation FeedbackDEVICE INFORMATIONSTAT2INBA TBA T ISET2 MODECEbq24070RHLRHL P ACKAGE(T OP VIEW)PGOUTOUTOUTTMRDPPMTSNDREFVSSISETSTAT1GNDbq24070 SLUS694A–MARCH2006–REVISED MARCH2006TERMINAL FUNCTIONSTERMINALI/O DESCRIPTIONNAME NO.IN4I Charge input voltagePG18O Power-good status output(open-drain)BAT5,6I/O Battery input and output.CE9I Chip enable input(active high)DPPM13I Dynamic power-path management set point(account for scale factor)ISET110I/O Charge current set point and precharge and termination set pointCharge current set point for USB port.(High=500mA,Low=100mA)For bq24070,see half-charge ISET27Icurrent mode using ISET2.OUT15,16,17O Output terminal to the systemMODE8I Power source selection input(Low for USB mode current limit)STAT12O Charge status output1(open-drain)STAT23O Charge status output2(open-drain)TMR14I/O Timer program input programmed by resistor.Disable safety timer and termination by tying TMR to V REF. TS12I/O Temperature sense inputGND19,20I Ground inputVREF1O Internal reference signalGround input(the thermal pad on the underside of the package)There is an internal electrical connectionbetween the exposed thermal pad and VSS pin of the device.The exposed thermal pad must beVSS11–connected to the same potential as the VSS pin on the printed-circuit board.Do not use the thermal padas the primary ground input for the device.VSS pin must be connected to ground at all times.7Submit Documentation FeedbackINISET2ST A T1ST A T2VSSTSDPPMISET1BA TGNDCEPG GND −04084TMROUTV REFbq24070SLUS694A–MARCH 2006–REVISED MARCH 2006FUNCTIONAL BLOCK DIAGRAM8Submit Documentation FeedbackFUNCTIONAL DESCRIPTIONSCHARGECONTROLPre-ConditioningRegulationVoltage RegulationCurrentMinimum Charge VoltagePre−Conditioningand Term DetectUDG−04087bq24070SLUS694A–MARCH 2006–REVISED MARCH 2006The bq24070supports a precision Li-ion or Li-polymer charging system suitable for single-cell portable devices.See a typical charge profile,application circuit,and an operational flow chart in Figure 1through Figure 3,respectively.Figure 1.Charge Profile9Submit Documentation FeedbackUDG −04083Control and Status Signalsbq24070bq24070SLUS694A–MARCH 2006–REVISED MARCH 2006FUNCTIONAL DESCRIPTIONS (continued)Figure 2.Typical Application Circuit10Submit Documentation FeedbackFigure3.Charge Control Operational Flow ChartAutonomous Power Source Selection,Mode Control PinWith the MODE input low,the bq24070defaults to USB-mode charging,and the supply current is limited by the ISET2pin(100mA for ISET2=Low,500mA for ISET2=High).If an input source is not available,then the battery is selected as the source.Boot-Up SequenceIn order to facilitate the system start-up and USB enumeration,the bq24070offers a proprietary boot-up sequence.On the first application of power to the bq24070,this feature enables the100-mA USB charge rate for a period of approximately150ms,(t(BOOT-UP)),ignoring the ISET2and CE inputs setting.At the end of this period,the bq24070implements CE and ISET2inputs settings.Table1indicates when this feature is enabled. See Figure8.Power-Path ManagementThe bq24070powers the system while independently charging the battery.This features reduces the charge and discharge cycles on the battery,allows for proper charge termination,and allows the system to run with an absent or defective battery pack.This feature gives the system priority on input power,allowing the system to power up with a deeply discharged battery pack.This feature works as follows.Figure4.Power-Path ManagementCase1:AC Mode(Mode=High)System PowerIn this case,the system load is powered directly from the AC adapter through the internal transistor Q1(see Figure4).The output is regulated at4.4V.If the system load exceeds the capacity of the supply,the output down to the battery's voltage.Charge ControlWhen in AC mode the battery is charged through switch Q2based on the charge rate set on the ISET1input. Dynamic Power-Path Management(DPPM)This feature monitors the output voltage(system voltage)for input power loss due to brown outs,current limiting, or removal of the input supply.If the voltage on the OUT pin drops to a preset value,V(DPPM)×SF,due to a limited amount of input current,then the battery charging current is reduced until the output voltage stops dropping.The DPPM control tries to reach a steady-state condition where the system gets its needed current and the battery is charged with the remaining current.No active control limits the current to the system; therefore,if the system demands more current than the input can provide,the output voltage drops just below the battery voltage and Q2turns on which supplements the input current to the system.DPPM has three main advantages.V (DPPM−REG)+I (DPPM) R (DPPM) SF(1)Case 2:USB Mode (Mode =L)1.This feature allows the designer to select a lower power wall adapter,if the average system load ismoderate compared to its peak power.For example,if the peak system load is 1.75A,average system load is 0.5A and battery fast-charge current is 1.25A,the total peak demand could be 3A.With DPPM,a 2-A adaptor could be selected instead of a 3.25-A supply.During the system peak load of 1.75A and charge load of 1.25A,the smaller adaptor’s voltage drops until the output voltage reaches the DPPM regulation voltage threshold.The charge current is reduced until there is no further drop on the output voltage.The system gets its 1.75-A charge and the battery charge current is reduced from 1.25A to 0.25A.When the peak system load drops to 0.5A,the charge current returns to 1A and the output voltage returns to its normal value.ing DPPM provides a power savings compared to configurations without DPPM.Without DPPM,if thesystem current plus charge current exceed the supply’s current limit,then the output is pulled down to the battery.Linear chargers dissipate the unused power (V IN -V OUT )×I LOAD .The current remains high (at current limit)and the voltage drop is large for maximum power dissipation.With DPPM,the voltage drop is less (V IN -V (DPPM-REG))to the system which means better efficiency.The efficiency for charging the battery is the same for both cases.The advantages include less power dissipation,lower system temperature,and better overall efficiency.3.The DPPM sustains the system voltage no matter what causes it to drop,if at all possible.It does this byreducing the noncritical charging load while maintaining the maximum power output of the adaptor.Note that the DPPM voltage,V (DPPM),is programmed as follows:whereR (DPPM)is the external resistor connected between the DPPM and VSS pins.I (DPPM)is the internal current source.SF is the scale factor as specified in the specification table.The safety timer is dynamically adjusted while in DPPM mode.The voltage on the ISET1pin is directly proportional to the programmed charging current.When the programmed charging current is reduced,due to DPPM,the ISET1and TMR voltages are reduced and the timer’s clock is proportionally slowed,extending the safety time.In normal operation V(TMR)=2.5V;and,when the clock is slowed,V(TMR)is reduced.When V(TMR)=1.25V,the safety timer has a value close to 2times the normal operation timer value.See Figure 5through Figure 6.System PowerIn this case,the system load is powered from a USB port through the internal switch Q1(see Figure 4).Note that in this case,Q1regulates the total current to the 100-mA or 500-mA level,as selected on input.The output,V OUT ,is regulated to 4.4V.The system's power management is responsible for keeping its system load below the USB current level selected (if the battery is critically low or missing).Otherwise,the output drops to the battey voltage;therefore,the system should have a low-power mode for USB power application.The DPPM feature keeps the output from dropping below its programmed threshold,due to the battery charging current,by reducing the charging current.Charge ControlWhen in USB mode,Q1regulates the input current to the value selected by the ISET2pin (0.1/0.5A).The charge current to the battery is set by the ISET1resistor (typically >0.5A).Because the charge current typically is programmed for more current than the USB current limit allows,the output voltage drops to the battery voltage or DPPM voltage,whichever is higher.If the DPPM threshold is reached first,the charge current is reduced until V OUT stops dropping.If V OUT drops to the battery voltage,the battery is able to supplement the input current to the system.V (DPPM−REG)+I (DPPM) R (DPPM) SF(2)Feature PlotsT = 4.26 V , DPPM ModeReg. @ 4.4 V (bq24070)V O U TV A CI C H GI O U TO U T D P P M −O U V OUT ≈V ,OUT BAT Supplement Mode Dynamic Power-Path Management (DPPM)The theory of operation is the same as described in CASE 1,except that Q1is restricted to the USB current level selected by the ISET2pin.Note that the DPPM voltage,V (DPPM),is programmed as follows:whereR (DPPM)is the external resistor connected between the DPPM and VSS pins.I (DPPM)is the internal current source.SF is the scale factor as specified in the specification table.Figure 5illustrates DPPM and battery supplement modes as the output current (I OUT )is increased;channel 1=5.4V;channel 2(CH2)V OUT ;channel 3(CH3)I OUT =0to 2.2A to 0A;channel 4(CH4)V BAT =3.5V;I (PGM-CHG)=1A.In typical operation,bq24070(V OUT =4.4V reg ),through an AC adaptor overload condition and recovery.The AC input is set for ~5.1V (1.5A current limit),I (CHG)=1A,V (DPPM-SET)=3.7V,V (DPPM-OUT)=1.15×V (DPPM-SET)=4.26V,V BAT =3.5V,Mode =H,and USB input is not connected.The output load is increased from 0A to ~2.2A and back to 0A as shown in the bottom waveform.As the I OUT load reaches 0.5A,along with the 1-A charge current,the adaptor starts to current limit,the output voltage drops to the DPPM-OUT threshold of 4.26V.This is DPPM mode.The AC input tracks the output voltage by the dropout voltage of the AC FET.The battery charge current is then adjusted back as necessary to keep the output voltage from falling any further.Once the output load current exceeds the input current,the battery has to supplement the excess current and the output voltage falls just below the battery voltage by the dropout voltage of the battery FET.This is the battery supplement mode.When the output load current is reduced,the operation described is reversed as shown.If the DPPM-OUT voltage was set below the battery voltage,during input current limiting,the output falls directly to the battery's voltage.Under USB operation,when the loads exceeds the programmed input current thresholds a similar pattern is observed.If the output load exceeds the available USB current,the output instantly goes into the battery supplement mode.Figure 5.DPPM and Battery Supplement ModesFigure 6illustrates when Mode is toggled low for 500µs.Power transfers from AC to USB to AC;channel 1V ACV USBV OUTV BAT Break Before MakeSystem Capacitance Powering System USB is Charging System CapacitanceDPPM ModeHiLow PSEL (CH1)VAC =5.4V;channel 2(CH2)V (USB)=5V;channel 3(CH3)V OUT ;output current,I OUT =0.25A;channel 4(CH4)V BAT =3.5V;and I (PGM-CHG)=1A.When the Mode went low (1st div),the AC FET opened,and the output fell until the USB FET turned on.Turning off the active source before turning on the replacement source is referred to as break-before-make switching.The rate of discharge on the output is a function of system capacitance and load.Note the cable IR drop in the AC and USB inputs when they are under load.At the 4th division,the output has reached steady-state operation at the DPPM voltage level (charge current has been reduced due to the limited USB input current).At the 6th division,the Mode goes high and the USB FET turns off followed by the AC FET turning on.The output returns to its regulated value,and the battery returns to its programmed current level.Figure 6.Toggle Mode LowFigure 7illustrates when a battery is inserted for power up;channel 1(CH1)VAC =0V;channel 2(CH2)V USB =3(CH3)V OUT ;output current,I OUT =0.25A for V OUT >2V;channel 4(CH4)V BAT =3.5V;C (DPPM)=0pF.When there are no power sources and the battery is inserted,the output tracks the battery voltage if there is no load (<10mA of load)on the output,as shown.If a load is present that keeps the output more than 200mV below the battery,a short-circuit condition is declared.At this time,the load has to be removed to recover.A capacitor can be placed on the DPPM pin to delay implementing the short-circuit mode and get unrestricted (not limited)current.。

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