MTK pump express 快速充電原理分析
VBUS:USB正極
在講正文之前,我們先看一個例子。
對於一塊電池,我們假設它的容量是6000mAh,並且標稱電壓是3.7V,換算成Wh(瓦時)為單位的值是22.3Wh(6000mAh*3.7V);普通的充電器輸出電壓電流是5V2A(10W),理想狀態下充滿這塊電池需要2.23小時(22.3Wh/10W)。現在我們假設充電器調整輸出電壓電流為10V2A(20W),那麼充滿同樣的一塊電池需要1.115小時(22.3Wh/20W)。
我們注意到,由於充電過程中電池的內阻和溫度都會上升,所以實際充電過程中是不會一直有這麼高的功率充電的。
鋰離子電池的充電過程可以分為以下三個部分:預充、恆流、恆壓。
由於預充是為了幫助過放電的鋰離子電池恢復介質活性,所以需要較小的電流,充電過程中花費大量時間的是在恆流階段,因此,大電壓和電流只能用於恆流階段。
基於上面的原理分析,我們可以得出一種手機快速充電的定義:手機充電過程中根據電池電壓、電量和溫度等引數動態請求充電器調整輸出電壓和電流的方法。
而MTK Pump express正是採用了減少恆流充電時間而提出的一種快速充電方式。
支援Pump express快充的AC介面卡如圖1所示:
圖1
我們知道變壓器有個特性,就是當次級線圈接上負載後,會導致初級線圈的電壓和電流產生變化,這個原理也叫“負載調製”。
Pump express正是利用了VBUS上的電流的變化來不斷調整恆流階段的充電電壓的。
原理如下:
恆流充電時,送往電池的電流不斷減少,從Nsec到Naux組成的反向變壓器上的電壓和電流也產生變動,Naux的輸出電流送給了Vsense引腳,Vsense電路會計算電流的變化,然後調高Npri變壓器的電壓,這樣次級線圈Nsec的輸出電壓也提高了,根據公式P=UI,輸往手機Charger IC的功率就增大了;保證了當電池的電壓接近4.2V時,不斷的執行從P=UI(5V*很小電流)到P=UI(大於5V的電壓*很小電流)的調整,實現了對電池的快速充電目的。
Note: Pump express plus的最大輸出電壓是12V
轉載請註明出處,否則本人有追究的權利。
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