高整合度電源軌控制添臂力　電池充電器實現無縫切換

　　隨著現今行動裝置功能越來越多，對于電池管理的需求也不斷增長。在空間受限的應用中，高度整合的電源軌（Power Rail）控制可以大幅提升設計人員的便捷性，使每一個電源軌都具備良好的管理，以便在輸入電源路徑、系統負載和電池之間無縫地進行切換。

　　如圖3所示，為鋰離子電池充電器的典型應用電路。具有系統負載平衡和電源路徑管理功能，可在不同電源軌之間切換。使用該設計一個優點是可對每個電源軌進行管理，并當輸入電壓不足以保持輸出電壓穩定時，電池將處于支援模式。有時，除恢復電池能量外，還提供諸如低電量指示或控制、電源選擇之類的附加功能。

　　圖3 系統負載平衡鋰離子電池充電器架構圖

　　電池充電器其他功能

　　隨著鋰離子電池日益廣泛使用，安全和功能需求也不斷上升。這些需求可能來自推行無危害設計指南的組織、當地的管理法規或政策、區域產品製造商偏好、電池製造商規範、設計人員的經驗水準或終端用戶的習慣等因素。而常見的功能包括用于每個充電階段的計時器、輸入過電壓保護、通訊協定、多個穩壓輸出通道，以及電池認證等。

　　如圖4所示，該圖說明單節鋰離子電池充電器的輸入過電壓保護功能。當輸入電壓超出保護閥值時，輸出充電電流會終止，然后當輸入電壓下降到設計範圍內時，輸出充電電流會恢復（圖5）。對于行動裝置而言，從2006年12月開始，該功能已列入可攜式通訊設備充電器的必要技術及測試項目。

　　圖4 在輸入過電壓保護啟動時充電電流終止

　　圖5 充電電流恢復

　　另一方面，通過限制線性電池充電器的輸入電壓，可以防止終端用戶因為錯誤使用墻式電源適配器，并防止產生尖峰電壓。如公式4所示，假設充電電流為1A，如果輸入和輸出電壓（電池電壓）上升，則功耗也會上升。因此，當輸入電壓和電池電壓之間的電壓差上升到4V時，功耗將為4瓦。

　　PDISSIPATION=ICHARGE×（VIN–VOUT）

　　PDISSIPATION=1A（7V–3V）=4瓦

　　綠色技術永遠都是熱門話題，而工程師和科學家總是努力不懈地改善現有的設計，為社會提供更好的解決方案。鋰離子電池可做為燃料電池、太陽能電池、水力發電和風力發電的儲存、后備或支援性能源。而高度整合的線性解決方案則可以克服低功率設計中的障礙。在須要考慮智慧、效率或功耗問題時，設計人員應全面地研究其解決方案，在可用平臺之間進行權衡。值得注意的是，在設計電池或任何電源系統時，安全性絕對是優先考慮因素。