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本期是平台君和您分享的第289期内容
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如今智能手表和运动手环已经成为日常生活的一部分。行业机构预计今年,全球智能手表的出货量将超过2亿台,而手环设备年增长率稳定在15%以上。


然而,续航问题一直是用户的困扰点。诸如血氧监测和心电分析这类高耗能功能,与追求佩戴舒适的小型电池(通常在300mAh以内)形成了矛盾。


随着设备越来越走向轻薄化,电源管理的空间也被进一步压缩,这使得传统的充电方案很难在效率、安全性和体积之间取得平衡。


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(图源:网络)


实际使用中,开启心率监测和GPS的设备续航仅18小时,医疗级设备也因充电中断丢失关键数据。行业尝试增大电池或精简功能,却都无法满足用户需求。


智能手表和手环内部空间有限,对充电管理芯片的尺寸、性能和功耗要求极高,需兼顾充电安全高效与低占用、低功耗,以延长续航。


德州仪器推出的BQ25703A👈芯片,是高度集成单节锂离子电池线性充电管理芯片,专为智能手表、手环等便携式设备设计,完美契合上述需求。




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Chip Overview

01  芯片概述

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BQ25703A是一种同步NVDC电池降压/升压充电控制器,为空间受限的多化合物电池充电应用提供了组件数量少的高效解决方案。


NVDC-1配置可将系统电压稳定在电池电压范围内,但不会低于系统最小电压。即便在电池完全放电或被取出时,系统也仍会继续工作。当负载功率超过输入源额定值时,电池会进入补电模式并防止系统崩溃。


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应用电路(图源:芯片规格书)


BQ25703A从USB适配器、高电压USB PD 源和传统适配器等各种输入源为电池充电。主要应用于无人机、蓝牙扬声器、IP摄像头、可拆卸电脑、平板电脑和移动电源、工业应用和医疗应用设备、带可充电电池的便携式设备等。


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Operating Principle

02  工作原理

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电路图(图源:IPBrain平台)


CHRG_OK变低时,充电器将REG0x0F/0E中的默认输入电流限制设置为3.30A。实际输入电流限制为REG0x0F/0E和ILIM_HIZ引脚中的较低设置。


充电器在无任何负载的情况下启动VBUS电压测量(无负载时的VBUS)。默认VINDPM阈值为无负载时的VBUS - 1.28V。


设置输入电流和电压限制后,充电器设备准备上电。主机始终可以根据输入源类型更新输入电流和电压限制。


平台君根据电路图在概貌图中大致标出了重点模块:


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概貌图(图源:IPBrain平台)


输入过压保护(ACOV)

当VBUS引脚电压高于ACOV时,视为适配器过压,CHRG_OK被拉低,转换器被禁用。


当系统电压降至电池电压以下时,BATFET导通。


当VBUS引脚电压降至ACOV以下时,视为适配器电压恢复正常,CHRG_OK由外部上拉电阻拉高。若使能条件有效,转换器将恢复工作。


输入过流保护(ACOC)

若输入电流超过ILIM2_VTH(REG0x37 [7:3])设定值的1.25倍或2倍(REG0x32 [2]),转换器停止开关。300毫秒后,转换器再次开始开关。


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Chip Details

03  芯片细节

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以下是该芯片的具体模拟器件细节图。


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高压管(图源:IPBrain平台)


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电容(图源:IPBrain平台)


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三极管(图源:IPBrain平台)


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LOGO图(图源:IPBrain平台)


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