可穿戴應(yīng)用中的線性充電器

介紹
可穿戴設(shè)備正逐步融入到我們的生活中,不僅在健康領(lǐng)域,在醫(yī)療護(hù)理,娛樂(lè),安防以及金融等領(lǐng)域都可以見(jiàn)到它們的身影。在所有的應(yīng)用中,電池的使用時(shí)間以及設(shè)備的尺寸是可穿戴設(shè)備需要考慮的地方。
對(duì)于設(shè)備的尺寸來(lái)說(shuō),應(yīng)用中會(huì)要求主板具有小尺寸,主板上的元件也要盡量少,這意味著主板上的IC要有小封裝同時(shí)高度集成。比如當(dāng)下比較流行的智能手環(huán),通常主機(jī)的尺寸也就在20mmx20mm左右,在主機(jī)內(nèi)的主板尺寸會(huì)更小,而電池包通常會(huì)占用主板的一面,其他元件貼在主板的另一面,這些元件的封裝都及其受限。
基于上述原因,CSP這種形式的封裝比較適合應(yīng)用在可穿戴設(shè)備中,因?yàn)檫@種封裝具有小尺寸和低高度(見(jiàn)圖1)。

除了封裝,主板電路的優(yōu)化設(shè)計(jì)也及其重要,高度集成會(huì)是減小主板尺寸的有效途徑。將功率元件及控制電路高度集成到IC中,會(huì)減少主板上元件的數(shù)量,從而減小主板的尺寸(見(jiàn)圖2)。

對(duì)于高度集成的IC,靈活性會(huì)是很重要的特點(diǎn)。例如,對(duì)于高度集成的充電IC,各種充電參數(shù)都可以通過(guò)程序來(lái)控制,以適應(yīng)不同的應(yīng)用場(chǎng)景,這將提供很好的客戶體驗(yàn)。如果IC集成I2C接口,這就給客戶提供了根據(jù)不同需求來(lái)管理充電,同時(shí)監(jiān)控充電狀態(tài)和異常情況,這將極大提供IC的靈活性。
電池是可穿戴設(shè)備中及其重要的元件,充電IC負(fù)責(zé)給電池安全充電同時(shí)提供電池和負(fù)載之間的雙向功率控制。這樣,充電IC在給負(fù)載提供功率的同時(shí),可以給電池充電,當(dāng)負(fù)載功率超過(guò)輸入源功率的時(shí)候,電池可以給負(fù)載補(bǔ)充供電,以滿足負(fù)載的應(yīng)用。通常,充電IC采用帶有輸入電壓環(huán)和輸入電流環(huán)的功率通路控制來(lái)實(shí)現(xiàn)上述功能(見(jiàn)圖3)。
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