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如何實現智慧型手機的 100W+ 快速充電?

Time:2022-04-21 Preview:1458

毫無疑問,快充已是最新安卓手機必備特性之一。過去的智慧型手機擁有 15W~45W 的充電功率便已足夠,而最新的需求則必須高達 100W 甚至更多,才能在 20 分鐘內將手機充飽。這些手機是如何實現大功率充電,充電系統跟電池卻只有低損耗呢?在我們最新的快充影片中,將解釋大功率充電系統的工作方式,以及如何利用雙電池技術實現高效率充電系統。

雙電池充電系統

如果只使用單節電池進行大功率充電,不僅所需的電流較大,發生在電池和充電器裡的損耗也會相對地提高,解決方法之一,就是使用雙電池串聯,來提高電池電壓,減低電流。在兩節電池串聯的應用中,可以使用電容分壓技術的 RT9758 為電池充電,來提高輸入總線的電壓,讓總線電流相對應地降低,經過實際驗證在 42W 的充電功率下,此系統可以達到 97.2% 的轉換效率。然而,串聯後的雙電池需要進行均衡處理,否則就會面臨局部過度充電、過度放電的風險。在影片中,會詳細介紹使用 Buck-Boost 架構的充電晶片 RT9490 和電容分壓晶片 RT9758 ,對兩節串聯電池進行充電的系統設計方式和電池均衡方法。

100W+ 快充系统

你可能已有耳聞,可用 100W 或更高功率在 20 分鐘內即可充飽電的智慧型手機。這樣的系統是如何設計的呢?

這種手機使用的是,將兩個類似 RT9758 的高壓電容分壓電路,並聯組成的雙單元充電系統,來提供加倍的充電電流輸出能力。在影片中,我們將為你詳細解說如何設計、測試並聯運行的 RT9758 電路,是如何利用 USB-C 型接口的 PD/PPS 電源的 5A 電流,達到 87W 的充電功率。有的智慧型手機甚至會採用特製的電源適配器,來提供 6A 電流,這樣就可以將充電功率達到 100W 甚至更多。如果一般低功率系統是以 2C 左右的速率對電池充電,大功率系統的電池充電速率則會超過 5C,這樣就可以在 20 分鐘裡把電池充飽了。

大功率充電的考慮因素

你或許會好奇,為何這些電池能夠承受那麼大的充電電流? 我們可以假設這些電池都是經過特殊設計的: 它們擁有超低的內阻,例如僅有 1.2mΩ,因此在大電流充電和放電時,都不太容易出現升溫過高的問題。

此外,大多數大功率充電系統的最大功率,只會出現在充電過程的初始階段,目的是讓電池快速進入有電可用的狀態,之後就會降低功率,繼續完成剩餘的充電過程。以這樣的方式優化電池充電過程,讓手機升溫不會太快,充電時間也不會過久

更多大功率充電應用

在未來,你不僅能看到大功率的 USB PD 旅行充電器,新一代汽車裡也會出現支援大功率輸出的 USB 接口,我們的 RTQ7880-QT、還有最新的 RTQ7882-QT 就是為這樣的應用所設計。以車用電池供電,此系列以 Buck-Boost 架構支援寬電壓輸出範圍,最大輸出功率可達 100W,讓你不僅可以為手機充電,還有筆記型電腦、平板電腦的供電需求也能得到滿足。

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