電池到系統(BAT-to-SYS)連接阻抗至關重要,它通過減少裕量和功耗來影響電池運行時間。外部調整管可將阻抗降低 50% 以上。本應用筆記給出了MAX8662電源管理IC的智能電源選擇器功能,可驅動外部MOSFET,以降低開關電阻和功耗。顯示性能數據。
介紹
大多數可充電電池供電系統需要某種類型的開關電路來在電池和充電電源之間傳遞系統負載。如果沒有此電路,當插入電池電量耗盡的充電器時,設備可能無法立即運行。該開關電路既可以是充電器的外部插件,也可以集成在充電器IC中。當用于在電池和充電電源之間傳遞負載的開關集成在ADI公司的充電器中時,該充電器被稱為具有智能電源選擇器功能。智能電源選擇器功能允許系統在電池充電時使用適配器或 USB 電源,即使電池處于完全耗盡狀態也是如此。?
智能電源選擇器電源控制的基本操作
MAX8662電源管理IC包含智能電源選擇器功能。內部開關根據需要自動將電源輸入 (DC) 連接到系統的電源輸出 (SYS),并從電池 (BAT) 自動連接到 SYS。重要的是,這些開關電阻如下。
MAX8662提供0.1Ω直流至系統電阻和0.04Ω至系統電阻。組合電阻 (0.1 + 0.04 = 0.14Ω) 對于允許電池以高達 1.25V 的全速率 (4.2A) 充電和 4.375V 的低裕量 (1.25A = (4.375V - 4.2V)/0.14Ω) 非常重要。BAT-SYS開關電阻對于電池運行時間至關重要,因為它在放電和充電期間與電池串聯。MAX8662的低至0.04Ω BAT至SYS開關電阻使功耗和壓降降至最低。例如,在2A電池放電電流下,內部開關功率損耗為160mW,壓降為80mV。
使用外部 MOSFET 工作
由于BAT至SYS開關電阻對運行時間和功耗至關重要,因此某些設計可能希望使用外部MOSFET進一步降低電阻。圖 1 顯示了如何實現這一點。Q1 (仙童FDMA510PZ)具有R?德森小于 30mΩ (最大值,在 V 時一般事務人員= -4.5V),采用 2mm × 2mm 封裝。在電路中,MAX8662的/POK輸出驅動一個小p溝道MOSFET (Q2),使驅動器反相至Q1柵極。連接直流電源后,/POK變為低電平,關斷Q1,并將電池與負載斷開。
圖1.原理圖簡化:降低基于智能電源選擇器的電池充電器中的I2R損耗。
圖2顯示了連接直流電源時圖1電路的行為,圖3顯示了電源斷開時的電路性能。兩個圖都表明,當直流電源被移除時,大部分負載電流通過Q1,充電器的智能電源選擇器功能得以保留。
圖2.連接直流電源時圖1電路的性能。
圖3.圖1電路在直流電源斷開時的性能。
圖4詳細介紹了BAT至SYS壓降的改善。測得的MAX8662和典型PCB走線的電阻約為60mΩ。使用額外的MOSFET時,該數字降至約25mΩ。
圖4.V 的數據巴特-至SYS電壓與負載電流的關系
為了縮短直流電源斷開和Q1導通之間的延遲,可以減少R1和R2。圖5顯示了直流電源斷開時的切換行為,R1 = R2 = 10kΩ。當R1 = R2 = 10kΩ時,與圖1相比,Q300開始導通前的延遲減少了3μs,其中R1 = R2 = 100kΩ。使用R1 = R2 = 10kΩ對電池消耗沒有影響,因為當SYS使用電池電源時(即,當/POK為高電平且Q1導通時),兩個電阻都不會傳遞電流。但是,當施加直流電源且/POK為低電平時,SYS上的負載略有增加。
圖5.數據顯示直流電源斷開時的電路性能,R1 = R2 = 10kΩ。
審核編輯:郭婷
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