單功能充電IC的外置電流通路電路解析

電流通路電路

電流通路功能是指在給電池充電過程中，可以同時從輸入電源（USB等）向系統(tǒng)端直接供電的功能。能同時為電池進(jìn)行充電并且運作系統(tǒng)。最適用于邊充電邊使用通信功能的設(shè)備和備用電路等。

課題與目的

沒有電流通路的狀態(tài)

不論是否連接了USB等輸入電源，都經(jīng)由電池向系統(tǒng)端供電，由于負(fù)載的使用電流需反復(fù)進(jìn)行電池的充放電，很快就能導(dǎo)致電池惡化。

連接輸入電源時：經(jīng)由充電IC向系統(tǒng)端供電，最大電流受到充電電流的限制。

使用電流通路電路所具有的優(yōu)點

通過追加電流通路電路，電池的充電路徑與向系統(tǒng)端供電的路徑互相獨立。請看一下優(yōu)點。

減少由于負(fù)載電流反復(fù)進(jìn)行電池的充放電，抑制了電池惡化。

連接輸入電源時：最大電流不受充電電流的限制為系統(tǒng)端提供電流。

本資料介紹了使用了外置元件的電流通路電路的實裝方法、優(yōu)點和缺點、動作概要。

實裝方法

在此說明即使是未搭載電流通路功能的充電IC，僅由少量的外置元件即可實現(xiàn)電流通路功能的方法。

圖1. 外部電流通路構(gòu)成

優(yōu)點

即使是沒有電流通路功能的廉價充電IC也能在充電中使用系統(tǒng)。

通過減少鋰離子/鋰聚合物電池的充放電周期防止電池惡化。

在USB連接時，不經(jīng)由電池為系統(tǒng)供電，能提供大于充電電流的電流。

缺點

與搭載了電流通路功能的充電IC相比，外圍電路增大。

動作概要

在此，對外置電流通路電路進(jìn)行連接輸入電源時與未連接輸入電源時的動作說明。

連接輸入電源時

路徑1：從輸入電源經(jīng)由SBD，為負(fù)載端提供電流。

路徑2：從輸入電源經(jīng)由充電IC，為鋰離子/鋰聚合物電池充電。

圖2. 連接輸入電源時的電流路徑

在連接輸入電源時不經(jīng)過電池即可為負(fù)載供電，所以可以提供充電IC的充電電流或鋰離子/鋰聚合物電池的最大放電電流以上的電流。

同時為鋰離子/鋰聚合物電池進(jìn)行充電，在連接USB時為電池充電，未連接USB時從已充電的電池供電工作。

USB連接時，鋰離子/鋰聚合物電池與負(fù)載端之間的Pch FET為OFF。

Pch FET的Source連接在電位高的系統(tǒng)一側(cè)，電流不會經(jīng)寄生二極管向鋰離子/鋰聚合物電池流動。

圖3中表示了連接輸入電源時的動作波形。

從上述動作波形可確認(rèn)同時向負(fù)載提供電流，還能為電池充電的狀態(tài)。此外，VIN的電壓與系統(tǒng)的電壓之間存在的電壓差，是由于SBD降低的VF值。

未連接輸入電源時

路徑1：Pch FET為ON，從電池經(jīng)由Pch FET供電。

圖4. 未連接輸入電源時的電流路徑

請注意，未連接輸入電源時，從電池向負(fù)載端提供電流，請注意電池的最大放電電流成為負(fù)載電流的最大值。

在圖5中表示了沒有輸入電源時的動作波形。

圖5. 喪失輸入電源時的動作波形

可以確認(rèn)，在喪失輸入電源時，從電池向負(fù)載提供電流。電池電流的負(fù)值是表示從電池放電。

可供使用的產(chǎn)品一覽表

結(jié)論

即使是未搭載電流通路功能的廉價充電IC，通過提供添加少量的外置元件，即可實現(xiàn)電流通路功能，并且防止電池惡化、延長使用壽命、并且不受充電電流限制。

審核編輯：湯梓紅