Type-C口統(tǒng)一在即，多節(jié)鋰電池充放電管理難題何解？

在USB PD3.0時代，100W的充電功率已經(jīng)能夠滿足絕大多數(shù)便攜設(shè)備的充電需求，如智能手機、平板電腦、筆記本電腦等。最新的USB PD3.1快充標(biāo)準，充電功率從原有的100W提升至240W，并支持最大48V的電壓輸出，將快充場景進一步延伸到物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備、智能家居、通信和安防設(shè)備、汽車和醫(yī)療等領(lǐng)域。  

從字面意思來看，常見的便攜式電子設(shè)備如吸塵器、電動工具、音箱等，未來將不再需要使用專用的適配器充電，一套Type-C口快充即可適配日常充電設(shè)備，這不僅會給我們的工作和生活帶來巨大便利，也將大大減少電子垃圾，意義非凡。

但是，由于常見的便攜式電子設(shè)備都采用鋰電池供電，而不同設(shè)備的電源電壓不盡相同，即內(nèi)部采用的鋰電池串?dāng)?shù)不同。Type-C口要實現(xiàn)統(tǒng)一，為不同鋰電池串?dāng)?shù)的電子設(shè)備進行充電，除了要求這些電子設(shè)備配置協(xié)議芯片外，還需要實現(xiàn)對不同設(shè)備鋰電池組的充放電管理。而多節(jié)鋰電池充放電管理一直是一個棘手的問題，也是Type-C口統(tǒng)一必須解決的難題。為此，拓爾微自主研發(fā)設(shè)計了一款雙向充放電的高效同步升降壓電源管理芯片——TMI5810，搭配協(xié)議芯片即可實現(xiàn)常見便攜電子設(shè)備的Type-C快充需求，為Type-C端口快充統(tǒng)一充電場景補上關(guān)鍵一幀。

TMI5810應(yīng)用在雙Type-c 支持雙向充放電應(yīng)用方案

產(chǎn)品特點

· 高效率，外置4開關(guān) 升降壓（Buck-Boost）架構(gòu)

· 雙向充放電功能，充電支持1至6節(jié)鋰電池

· 支持“輸入至輸出”分別電阻設(shè)置限流值（CC模式）

· 超寬輸入電壓：2.8V ~ 32V （36V耐壓）

· 超寬反向輸出電壓：2V ~ 30V

· 輸入/輸出限流值可支持PWM動態(tài)調(diào)節(jié)

· 開關(guān)頻率可調(diào)：200kHz至600kHz

· QFN-32（4mm*4mm）封裝

TMI5810支持雙向充放電，通過DIR管腳即可輕松控制充放電過程——· 當(dāng) DIR 輸入為低電平時，TMI5810工作于充電模式，由適配器接口（VBUS 端）向電池（VBAT 端）充電;· 當(dāng) DIR 輸入為高電平時，TMI5810工作于放電模式，由電池（VBAT端）向適配器接口（VBUS 端）放電。

TMI5810雙向充放電電路原理圖

其內(nèi)部原理在于，TMI5810外置4開關(guān)的升降壓（Buck-Boost）架構(gòu)，確保系統(tǒng)在Buck，Boost，Buck-Boost多工作模式下實現(xiàn)電路平滑穩(wěn)定過渡。且充電支持1~6節(jié)鋰電池，寬電壓2.8~32V（36V耐壓）輸入和2~30V反向輸出，可滿足大多數(shù)便攜式電子產(chǎn)品的電壓輸入及12V/24V的車載充電器的供電應(yīng)用，實現(xiàn)對多節(jié)鋰電池組的充放電控制。

TMI5810對多節(jié)鋰電池的充放電管理

Type-C端口快充已經(jīng)統(tǒng)一了手機、筆記本、智能穿戴等大部分消費類電子產(chǎn)品，為我們的生活和工作帶來了極大的便利。歐盟宣布2024年統(tǒng)一使用Type-C口，預(yù)計在實現(xiàn)充電口統(tǒng)一后，不僅能為消費者節(jié)約2.5億歐元/年的開銷，還能減少1.1萬噸的電子垃圾。