多電池USB-PD+QC2/QC3移動電源方案

自從支持USB Power Delivery 3.0(USB-PD 3.0)規范的USB Type-C連接器發布以來，這種小型可反插的連接器成功地將大電量充放電和高速的數據傳輸實現了融合，并迅速地在手機、平板電腦、筆記本電腦等移動電子設備中得到了普及。

如今，許多手機和筆記本電腦的快充功率已經可以達到40W甚至更高，但與此同時，快充也對電池的使用壽命帶來了不可逆的影響，在充電過程中產生的大電流將導致額外的電阻功率損耗和電池發熱，而典型的電池組結構也往往無法提供所需的能量，沒法讓快充真正“快”起來。

針對這些問題，瑞薩電子通過優化結構設計推出了一款“多電池USB-PD + QC2&QC3移動電源”方案。該方案可支持高達21V的PPS(可編程電源)和3A的USB Power Delivery 3.0，并完全支持DRP(雙角色端口)。

系統框圖

配置介紹

這款方案的控制系統由R9A02G011 USB-PD控制器及集成處理器所組成。其中R9A02G011是一款基于USB PD 3.0協議和USB Type-C電纜和連接器規范修訂版2.0的USB供電控制器。它采用了瑞薩的低功耗技術，并可提供兩種封裝形式：一種易于實現，另一種能夠節省空間，可方便開發者根據實際情況進行選擇。

本套系統采用了一款用于USB接口的Rapid Charge副邊控制器iW636，適用于智能手機、平板電腦和其他便攜式設備的快速充電。iW636支持Qualcomm Quick Charge 3.0技術和副邊到原邊通信協議，它的內部集成了一個光耦合器驅動器，可與AC/DC數字控制器配合使用實現高達90%的效率。同時它還采用了SmartDefender技術，可幫助解決電纜和連接器的軟短路問題。

在電池監測和控制中，該方案選用了RAJ240047電池管理IC，本產品具有多種低功耗模式，可在超低功耗的狀態中運行并實現高性能。同時它還集成了多種電池管理保護功能，包括電池電壓/電流/溫度測量、剩余容量估計、過流/電壓/溫度保護等。

此外，在無線連接端，本套方案選用了DA14531 SmartBond TINY模塊，它基于世界上最小、功耗最低的藍牙5.1片上系統(SoC)，帶有集成天線和易于使用的軟件，可大大降低開發難度并且實現了獨立于操作系統的移動電源監控、控制和追蹤。

當前，快充是解決移動電子產品續航能力問題的一個有效方法，對于與快充相關電池和電池管理技術的革新也勢在必行。本款方案憑借創新性的多電池組的結構，以及性能優異的產品組件，將有助于設計人員在快充技術的開發和應用中更進一步。

原文標題：快充為何“快”不起來?

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審核編輯：湯梓紅