【今日頭條】單晶元降/升壓電池充電控制器讓適配器變身「全能充」

編者按：日前，德州儀器公司發布了一款業界首發的電池充電控制器bq25703A和bq25700A，採用這款新型控制器的電池充電適配器可以通過USB Type-C或者USB PD介面，向包括筆記本電腦、手機、無人機等採用不同界面或不同串數電池組的電子產品充電，而這將大大提高消費者的充電使用體驗。日前，德州儀器電池管理產品市場和應用部經理文司華詳細介紹了這款業界首創的降壓-升壓電池充電控制器。

這是一款可讓適配器實現「全能充」的創新產品

眾所周知，以往手機和筆記本電腦都會有不同的充電適配器，適配器廠商的產品沒有辦法實現為不同設備充電。主要的技術原因就是業界沒有一款可以覆蓋不同電子串的充電控制器，因為只有這樣的充電控制器才可以靈活適配不同的終端。

文司華表示，此次德州儀器發布的單晶元降壓-升壓電池充電控制器bq25703A是第一次發布的一款跨界的產品。以前要做充電器的話，要麼就是為筆記本電腦做，要麼為手機做。從來沒有一款這樣的產品，所以它是比較新穎的產品，對TI來說它的意義非常重大。

可能在市面上之前有見過叫升降壓產品，只是DC/DC的，不能夠給電池進行充電的，而這個產品的特點是電池的充電器，另外它是充電控制器。如果不是控制器的話，內置集成的充電產品，主要指MOS管，集成在內部的，對於集成的產品，它的電流範圍是有限的，因為你不可能把所有的東西集成在一起，又讓它去做很大功率的運作，所以這個作為控制器的話，它的MOS管在外部的，意思就是說我們要支持的功率範圍是非常寬泛的，無論小一點功率的，還是大的功率。

這個產品是1到4串的，單節的話目前主要就是手機用的，1到4串中，尤其是2串、3串、4串會在超級本、筆記本電腦、平板電腦上經常得到應用。它是一款升降壓的產品，意思就是我們輸入電源和輸出部分，它的電壓差是可以正的，可以是負的，也可以是持平的，它可以進行無縫的電源轉換，而且它是電池充電的控制器。

在電池管理與USB領域具備領先創新能力

作為重要的產品線之一的電源管理，德州儀器擁有非常先進的電池演算法，以及豐富的生態系統，能夠通過各種設計套件，參考設計，包括軟體的支持，能夠幫到客戶。

文司華表示，德州儀器公司約有二百多位電池專家，其中不乏電池演算法或者化學方面的頂尖專家，能夠為整個電池行業帶來高效持久安全的電池應用。

德州儀器在USB領域一直在持續創新，目前在USB之前已經耕耘了20多年，長期參與應用者論壇，提供了業界目前最廣泛的USB應用組合，其中包含了各種控制器、轉接器、開關的產品。對於目前已經進入到實用化階段的USB Type-C和和USB PD，德州儀器較早開始了這方面的創新研究。

PD通常翻譯成電力傳輸，為什麼這個標準是這麼重要呢？

文司華認為，主要原因是整個業界達成了共識，就是各種各樣介面有點碎片化的趨勢，如果能夠統一這個介面，把它變成同樣的介面，不同的外設，不同的終端器件，甚至不同的筆記本電腦、電腦或者不同的工業類的應用，包括無人機都是用同樣的介面，實際上能夠讓我們整個業界生態會變得非常統一化，非常有效率，它主要是為不同的運算和個人電子攜帶產品帶來了電力傳輸的工具，同時可以支持數據和視頻，這是Type-C介面最大的特點，並且它能夠提供單一的介面，而且是雙向互相傳輸的。

這也是此次德州儀器推出電池充電控制器bq25703A和bq25700A的市場驅動力。

詳解bq25703A和bq25700A的創新點

bq25703A和bq25700A是有些微小區別的，703A是I2C的通訊方式，700A是SMBus通訊方式。在筆記本電腦中主要是通過SMBus的，有些工業產品由於之前的設計，也可以延續I2C、SMBus的設計介面，其他方面這兩個產品是完全可以通用的。

文司華博士重要介紹了bq25703A和bq25700A的四大創新點

首先是輸入源的靈活性。

輸入源主要是適配器，包含電腦USB工率輸出的部分，所以是USB PD兼容的，它提供3.5伏到24伏很寬泛的輸入電壓範圍，它能夠支持各種廣泛的輸入電源，比如說各種充電適配器，USB PD電源，有些適配器可調電壓，它的電壓可以在5伏到12伏甚至到20伏寬泛電壓內。這個產品能夠兼容這麼廣泛的輸入適配器，以前做充電器最大能做到12伏，這樣的產品就已經算是高壓產品了，這個產品能夠支持更加寬泛的輸入電壓。還可以允許設計人員使用多個埠，比如Type-C2.0或者3.0，或者Type-C的埠。

第二，支持關於非常寬的USB OTG(On-the-Go)。

你的安卓今天儲存電力在電池裡，有一天突然想用外部的數據卡來看電影，外部小的U盤也需要電源，你這個電源要插到上面，這個U盤希望能提供給數據或者視頻給到手機，能夠看電影，但是它的電源從哪裡來？這個電源要靠手機的電池給到，但是手機電池一般都是小於4.2伏或者4.4伏的，所以要把這個電池的電壓升壓上去，反向從這個口給到外部來，有的公司管它叫反向的，OTG的模式就是你能夠通過電池把它的電壓給到外部來，平常我們充電過程是反過來的，是從外網到里的，OTG是反向過程，從手機電池或者筆記本電腦的電池給到外部，通過同樣的介面，這是OTG。

這個OTG就是輸出的過程，對我們來說，這叫輸出兼容性，我們能夠支持5伏到20伏的輸入，也就是外部不論加了5伏設備或者外部需要20伏才能工作的設備，這兩塊晶元都能夠支持到這一點，它能夠把電器的電壓升到20伏輸出。

bq25703A和bq25700A是控制器，可以支持非常強有力的電路，它可以最大輸出能力超過100瓦，因為100瓦就是USB PD的最高檔是100瓦的功率，它可以完全支持到100瓦。

第三，這兩款控制器擁有著同樣的個是高效率，可以不同模式之間的無縫轉接。

這是一款目前業界最高效率升降壓充電器，目前德州儀器公司實測的結果在2到3安培，在3串應用情況下，可以做到97%以上的轉換效率，這個至少比業界目前最高水平能夠高出4個百分點。

bq25703A和bq25700A可以確保1串到4串的輸出，並且在升降壓的過程，這個強調無任何「死區」意思是這樣，因為涉及到模式轉換，比如適配器，因為電池電壓是在變化的，每次充電過程中，如果適配器大於電池電壓，是降壓模式，適配器跟電池的電壓持平了以後，是升降壓模式。適配器的電壓要小於電池電壓，變成升壓模式，這幾個模式之間是有轉換的，所謂「死區」的意思是如果在某個區域里，剛好不尷不尬，可能有暫時斷電，重新恢復充電狀態，這在之前的應用或者方案里有這樣情況出現，這個產品是沒有這樣的情況，它是無「 死區」。比如你在數據傳輸的時候，例如在炒股票的時候，突然出現了一個斷電是受不了的。

這款產品是無死區的，不間斷的OTG輸出的。

最後，緊湊型配置是新款控制器的優勢之一，它極大地簡化了外部電源設計。

以前傳統的方案，如果要降壓、升壓，需要有兩個電感，這款產品只要一個電感，並且本身的封裝也很小，它實際上帶來非常緊湊的設計。另外，領先德州儀器優秀的ICO(Input Source Current Limit Optimization, 輸入電流優化功能)演算法，從軟體上面或者從它的智能型的檢測功能上面，都能夠實現更加緊湊的適配器設計。