智能手機(jī)和平板電腦電池容量的總體發(fā)展趨勢

想象一下您的生活中沒有智能手機(jī)或平板電腦會是什么樣子。那幾乎令人無法忍受！由于要聯(lián)系朋友、查收電子郵件、使用全球定位系統(tǒng)（GPS）、更新社交媒體賬戶、密切關(guān)注新聞等，所以這些設(shè)備已在我們的日常生活里變得不可或缺。不斷加快的數(shù)據(jù)處理速度需要更多集成了各種功能的應(yīng)用處理器，因此需要更大的功率來提供該性能。為滿足功率預(yù)算要求并提供更長的電池運(yùn)行時(shí)間和更精彩的客戶體驗(yàn)，必須有更大的電池容量。博客《多多益善》闡明了智能手機(jī)和平板電腦電池容量的總體發(fā)展趨勢。圖1則展示了各代智能手機(jī)的電池容量。

圖1：各代智能手機(jī)的電池容量

更大容量的電池要求更大的充電電流，以便在0.7C的充電速率下保持標(biāo)準(zhǔn)充電時(shí)間（約3小時(shí)）。智能手機(jī)用戶還需要“高效快充（Power Nap）”功能（一種快速有效的充電功能，耗時(shí)很少），為的是能在車上、在機(jī)場等地為手機(jī)快速充電。快速充電并不僅僅局限于智能手機(jī)，還可應(yīng)用到其它個(gè)人用品（如便攜式揚(yáng)聲器和可佩戴式產(chǎn)品等）。該趨勢同樣適用于工業(yè)應(yīng)用。不妨考慮一下銷售點(diǎn)或物流用平板電腦，它們一周7天、一天24小時(shí)（24/7）都在路上，從來沒有足夠的時(shí)間完全充電?？v觀所有這些例子，您會發(fā)現(xiàn)一個(gè)共同的主題：必須給電池快速高效地充電。

為了在不增加USB連接器成本的前提下提供更大的充電功率，升高輸入電壓是最理想的選擇。例如，使用bq24192進(jìn)行設(shè)計(jì)的客戶不僅可通過傳統(tǒng)的USB充電法給自己的系統(tǒng)充電，還可將最高輸入電壓設(shè)置成17V，以便為該器件提供更大的功率。

充電系統(tǒng)的高電壓輸入可提供范式轉(zhuǎn)變，從而挑戰(zhàn)傳統(tǒng)的電池充電器設(shè)計(jì)。例如，升高的輸入電壓可在充電器中改變電源轉(zhuǎn)換器的損耗分布。由于損耗與I2成比例，因此低側(cè)開關(guān)場效應(yīng)晶體管（FET）的傳導(dǎo)損耗更顯著。

新推出的bq25890、bq25892與bq25895 MaxChargeTM 產(chǎn)品系列（具有5A的充電電流）從高輸入電壓的視角重新審視了充電技術(shù)。bq25892產(chǎn)品系列可完全重新設(shè)計(jì)功率級，以便在進(jìn)行高電壓充電時(shí)最大限度地降低功率損耗，實(shí)現(xiàn)最佳的效率（充電電流為3A時(shí)效率可達(dá)91％）和熱性能。全新的設(shè)計(jì)能使充電速度更快、溫升幅度更小、更加安全可靠。此外，該產(chǎn)品系列還可提供便于使用較大充電電流的多種功能。這些功能之一就是電阻補(bǔ)償（IRComp）。較大充電電流將會在充電路徑寄生電阻和內(nèi)部電池阻抗上引起電壓降。在過去的兩年里，由于高能量密度的原因，電池單元的1000mAh標(biāo)準(zhǔn)化阻抗從200mΩ的中等水平增加了50％左右。較高的阻抗將導(dǎo)致充電過早地進(jìn)入恒定電壓模式，從而使充電時(shí)間延長。IRComp可增加充電器端子電壓，使其高于電池調(diào)節(jié)電壓（增幅為I x R壓降），這樣充電器就能在恒定電流模式下停留足夠長的時(shí)間，以實(shí)現(xiàn)快速充電。

智能手機(jī)和平板電腦的移動(dòng)性要求對大容量電池進(jìn)行快速充電。高輸入電壓可為充電器提供很大的輸入功率，卻不會增加輸入電流。TI的全新MaxChargeTM技術(shù)完美整合了TI多年的充電專業(yè)技術(shù)，目的是在效率和熱性能方面取得突破性進(jìn)展，使充電速度更快且溫升幅度更小。