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(dá)7A，HL7139還支持兩顆芯片并聯(lián)使用，最大充電電流可達(dá)7A x 2 =14A，能夠滿足用戶對(duì)大容量鋰電池上實(shí)現(xiàn)更快速高效的充電需求。

一

HL7139簡(jiǎn)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(shí)，HL7139充電效率高達(dá)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(duì)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(gè)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(gè)開關(guān)的導(dǎo)通和閉合各占整個(gè)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(duì)比及優(yōu)勢(shì)

高效率

圖3 HL7139與友商芯片效率對(duì)比圖。

（圖3. HL7139與友商芯片效率對(duì)比）

圖4 HL7139采用獨(dú)有的能量回收技術(shù)，最高工作頻率可達(dá)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(gè)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(shì)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(dá)到7A，憑借優(yōu)異的效率表現(xiàn)以及全方位的保護(hù)機(jī)制，使得HL7139非常適合應(yīng)用在手機(jī)大功率充電方案中。