日前,中國領(lǐng)先的模擬芯片廠商——廣東希荻微電子股份有限公司(下稱“希荻微”)宣布推出一款用于單節(jié)鋰離子電池和鋰聚合物電池的低壓快充芯片——HL7139A。
一、HL7139A特性簡述
高可靠性的AMR和工作范圍:
- VBUS引腳支持37V AMR
- VIN引腳支持22V AMR
- VOUT、BATP支持7V AMR
內(nèi)置外部輸入NFET控制
寬范圍的工作電壓
- 3V至11.7V 輸入電壓
- 5.5V 最大輸出電壓
兩種轉(zhuǎn)換模式
- 2:1充電泵模式(CP模式)
優(yōu)化為50%的占空比
- 1:1旁路模式(BP模式)
高效率電荷泵
- 外接電容每相2x22uF時,VOUT=4.5V@5A的效率為97.4%
- 外接電容每相3x22uF時,
VOUT = 4.5V@5A的效率為97.6%
通過QRB FET控制充電操作的調(diào)節(jié)回路
開關(guān)頻率可選擇500KHz至1.6MHz
通過展頻來減少EMI
集成12位ADC(通道)
集成定制的專有協(xié)議
集成全面保護(hù)功能
采用 36個焊球的WLCSP 2.65毫米 x 2.61毫米封裝
二、HL7139A工作模式介紹
HL7139A中的開關(guān)電容轉(zhuǎn)換器架構(gòu)和器件中集成的FET,經(jīng)過優(yōu)化使得器件適合在50%的占空比下運(yùn)行電荷泵(CP)模式。2:1的CP模式允許輸出電壓(VOUT)約為輸入電壓(VIN)的一半,從而減少了輸入電源線的損耗,并限制了應(yīng)用中的溫升。雙相架構(gòu)還降低了輸入電容要求和輸入電壓紋波。此外,HL7139A還具有旁路(BP)模式,BP模式允許輸入電壓(VIN)正向通過內(nèi)部功率FET到輸出電壓(VOUT)。
圖一 HL7139A應(yīng)用圖
HL7139A 通過控制 QRB FET 提供 CC(恒定電流)和CV(恒定電壓)調(diào)節(jié),以確保安全運(yùn)行。該芯片包括OTP(過溫保護(hù)),VIN UVP/OVP, IIN OCP/UCP, VOUT OVP/UVP, VBAT OVP, IBAT OCP, PMID 到 VOUT OV/UV, CFLY SCP(短路保護(hù)), VIN SCP, VOUT SCP和看門狗定時器。此外,HL7139A還集成12位ADC,可以為優(yōu)化充電控制提供寶貴信息。
三、HL7139A應(yīng)用方案的優(yōu)勢
1.33W 應(yīng)用方案
圖二 友商1對比圖
1)圖二,在相同CFLY數(shù)量的應(yīng)用下,相對與友商1,HL7139A效率提高0.5%(最大充電電流達(dá)到8A),熱性能提高13%,達(dá)到了業(yè)界領(lǐng)先的充電效率,解決了消費者充電時間過長的痛點,實現(xiàn)更少的熱量損耗、更加節(jié)能環(huán)保。
圖三 友商2對比圖
2)圖三,在相同CFLY數(shù)量的應(yīng)用下,相對與友商2,HL7139A的效率提高1.3%,熱性能提高45%;在使用2pcs(1pcs/PH)CFLY應(yīng)用下,HL7139A的效率提高1.0%;
在使用1*22uF/CFLY的情況下,HL7139A仍能提高0.5%的效率。
2.66W 應(yīng)用方案
圖四 尺寸對比圖
在66W并聯(lián)充電應(yīng)用方案中,HL7139A的PCB整體尺寸在比友商同類產(chǎn)品小約30%,還可顯著實現(xiàn)更快速、更低功耗的電池充電功能。因為更小尺寸的整體解決方案,得以賦能產(chǎn)品更高的系統(tǒng)級設(shè)計靈活性。
四、總結(jié)
希荻微推出的高效率大電流電荷泵充電芯片HL7139A,兼容電荷泵快充和低壓直充功能,其中,在電荷泵模式下最大充電電流達(dá)到8A,憑借優(yōu)異的效率表現(xiàn)以及全方位的保護(hù)機(jī)制,成為智能手機(jī)、平板電腦和移動物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備等緊湊型電子設(shè)備的最佳選擇。目前,HL7139A已同步出貨多家知名手機(jī)廠商。