2022年行業(yè)分析手機USB供電標準化帶動電源管理芯片發(fā)展

手機USB供電標準化帶動電源管理芯片發(fā)展隨著便攜消費電子種類和數量增多，五花八門的充電器成了人們最為頭痛的問題之一。在消費者需求和政府法規(guī)的推動下，手機充電器及接口技術的標準化成為大勢所趨。單一的miniUSB接口既用于數據傳輸又用作供電，成為將來的進展趨勢，這也反映在最新電池管理和電源管理芯片中。

“由于MP3、PDA、GPS設備和筆記本電腦大量使用USB接口，兼具數據傳輸和充電的單一miniUSB接口，是手機將來的進展趨勢。這既來源于市場需求，也是中國政府法規(guī)的推動。”TI亞洲區(qū)高性能模擬產品高級市場營銷工程師何信龍指出。

在2022年底，信息產業(yè)部正式公布“移動通信手持機充電器及接口技術要求和測試方法”通信行業(yè)標準，估計將推動手機充電器及接口的標準化進程。何信龍表示，雖然國際大廠可能仍會使用自己的接口，但至少亞洲手機廠商會采納這種標準接口，為產品增加賣點。事實上，已經有一些廠商開頭推出這種采納單一miniUSB接口的產品。

TI的單節(jié)鋰離子電池充電管理芯片BQ24070正是應對這一需求。作為TI高集成度bqTINY-III系列充電與系統(tǒng)電源管理器件的一員，它集成了2AAC電源開關、1.5A充電FET、電流傳感器、反向阻斷愛護和熱穩(wěn)壓等電池管理功能。它采納了TI的動態(tài)電源路徑管理(DPPM)技術，可為系統(tǒng)供電同時獨立為電池充電，并依據系統(tǒng)電壓動態(tài)調整充電電流。何信龍介紹說，它支持單一的miniUSB接口，可自動選擇ACAdapter或USB供電，并可依據不同的電源選擇不同的充電速率。當電源供應不足，而充電時Wi-Fi、藍牙和手機電視等功能又需要瞬間大電流時，電池可以補充供電。

何信龍?zhí)厥鈴娬{了DPPM技術的意義。他解釋說，隨著手機功能越來越多，系統(tǒng)電流越來越大，為了滿意充電過程中系統(tǒng)大電流需求，很可能消失充電電流比較小，造成充電管理IC誤檢測。DPPM保證了正確的充電終止，讓系統(tǒng)在沒有電池或者失效時運行。這也允許系統(tǒng)在電池深度放電的狀況下，通過外部電源馬上啟動。總之，BQ24070是為了存在AC、USB或電池電源時，為系統(tǒng)持續(xù)供電。

盡管目前中低端手機中電源管理單元(PMU)非常盛行，甚至單芯片手機方案中片上集成了電源管理功能，但何信龍認為獨立的充電管理芯片仍有生存空間，特殊是在一些中高端手機。他表示，有些手機主芯片中集成了充電管理，采納軟件方式實現(xiàn)，但外圍仍需要成本較貴的MOSFET等器件，考慮到上市時間等因素，有些手機制造商仍舊傾向于增加單獨的充電管理IC，成本并不會相差多大。他還指出，手機設計中元器件擺放很重要，客戶常常的反饋是，集成的PMU一個問題就是布局比較麻煩，經常占用空間。因此將來手機中的電源管理芯片可能模塊化，可能有CPU等核心電源模塊、電池管理模塊，顯示電源模塊和周邊電源模塊等。

一方面，手機作為從端，可以通過USB端口充電；另一方面，隨著手機的功能越來越強大，手機也開頭作為主設備，對MP3和數碼相機等外設供電，這也給電源管理芯片帶來了新需求。“隨著越來越多以單節(jié)鋰離子電池供電的智能手機和其它手持設備增大了處理力量并開頭成為中心計算平臺，用戶對這類設備與其它外圍設備的連接性的需求也不斷增長”，研諾(AnalogicTech)產品線總監(jiān)BillWeiss表示，“為此我們推出了新款電源管理芯片AAT1275。

該款IC內置一個帶限流負載開關的升壓轉換器，設計者可用它來進行升壓及供應愛護，能簡潔有效地對這些新型運算密集型便攜系統(tǒng)中的USB端口供電?！?/p>

AAT1275將一個500mA升壓轉換器和一個限流負載開關結合于一體。它集成了一個帶限流愛護的可調5V、500mA輸出，簡化了對以單節(jié)鋰離子電池供電的便攜電子系統(tǒng)中的USB主機端口的開發(fā)。AAT1275的輸入電壓范圍為2.7~5V，支持以單節(jié)鋰離子電池供電系統(tǒng)中的U