模擬芯片專業(yè)廠商希荻微電子(Halo Microelectronics),推出了適用于大容量鋰電池快充的電荷泵芯片HL7139。HL7139芯片的最大充電電流可達7A,HL7139還支持兩顆芯片并聯(lián)使用,最大充電電流可達7A x 2 =14A,能夠滿足用戶對大容量鋰電池上實現(xiàn)更快速高效的充電需求。
一
HL7139簡介
HL7139是一款適用于大功率單節(jié)電池快速充電應(yīng)用的雙相高效開關(guān)電容器轉(zhuǎn)換器,它兼容電荷泵快充和低壓直充。電荷泵快充模式下,輸入電壓等于2倍輸出電壓,而輸入電流則是輸出電流的一半。低壓直充模式下,輸入輸出電壓、電流比都是1:1。HL7139的雙相架構(gòu)能減少輸入電容的需求,降低紋波電壓電流。在電荷泵快充模式下,輸出電壓4.5V,充電電流5A,工作頻率500kHz時,HL7139充電效率高達97.4%。
(圖1. HL7139典型應(yīng)用圖)
二
HL7139電荷泵工作模式
電荷泵快充模式下,輸入電壓等于2倍輸出電壓,輸入電流只有輸出電流的一半,使得輸入端傳輸路徑上的功率損耗降低了一半,提高充電效率且降低了對輸入線纜的要求。
電荷泵工作模式下芯片內(nèi)部開關(guān)工作分兩個階段。階段1,QCH1(2)和QCL1(2)導(dǎo)通,QDH1(2)和QDL1(2)關(guān)閉,等效工作如下圖左。階段2,QCH1(2)和QCL1(2)關(guān)閉,QDH1(2)和QDL1(2)導(dǎo)通,等效工作如下圖右。階段1和階段2,各個開關(guān)的導(dǎo)通和閉合各占整個開關(guān)周期的50%。
(圖2. HL7139典型應(yīng)用圖)
三
HL7139與友商產(chǎn)品性能對比及優(yōu)勢
高效率
圖3 HL7139與友商芯片效率對比圖。
(圖3. HL7139與友商芯片效率對比)
圖4 HL7139采用獨有的能量回收技術(shù),最高工作頻率可達1.6MHz, 因此可以支持CLFY=1*22uF/Phase工作且仍能夠提供非常優(yōu)秀的轉(zhuǎn)換效率。
(圖4 HL7139使用一個22uF CFLY電容的效率曲線圖)
低溫升
圖5為HL7139和友商芯片工作在7A負(fù)載條件溫升示意圖。從圖中可以看出,HL7139芯片表面的溫升大約為53.9-25=28.9℃(環(huán)境溫度約為25℃)。友商芯片表面的溫升大約為58.8-25=33.8℃(環(huán)境溫度約為25℃)。HL7139的高效率在芯片溫升方面優(yōu)勢明顯。
(a)HL7139,VBAT=4.0V,IBAT=7A
(b)友商芯片,VBAT=4.0V,IBAT=7A
四
總結(jié)
HL7139是希荻微電子(Halo Microelectronics)推出的高效率大電流電荷泵充電芯片,兼容電荷泵快充和低壓直充功能。其在電荷泵快充模式下的最大充電電流達到7A,憑借優(yōu)異的效率表現(xiàn)以及全方位的保護機制,使得HL7139非常適合應(yīng)用在手機大功率充電方案中。
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