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联发科快速充电技术PUMP EXPRESS - 叫阵高通和联发科 TI推移动快充协议MaxCharge

2014年07月03日 09:33 次阅读

  联发科发布快速充电技术PUMP EXPRESS省时高达50%

  外媒报道,世界领先的移动芯片制造商联发科研发出快速充电新技术Pump Express,可以为智能手机或平板电脑的充电时间省时高达50%。

  无论是多么先进和强大的移动设备,只有它有电才可用。一旦电池耗尽再强大的手机也没用。而Pump Express技术问世后,移动设备在插座上花的时间更短,并且低廉的设计成本使生产商更容易将快速充电技术推向市场。

  Pump Express技术内置于PMIC的电源管理集成电路和DC壁式充电器。它的充电速度且更灵活。到2014年上半年所有联发科新设备都将使用该技术。

  Pump Express亮点

  允许直流壁式充电器根据电流决定充电所需的初始电压

  电压逐渐增加至高达5V达到最大充电电流

  Pump Express为快速直流充电器提供的输出功率小于10W( 5V )

  Pump Express Plus为充电器提供的输出功率大于15W(高达12V )

  pump express 快速充电原理分析

  对于一块电池,我们假设它的容量是6000mAh,并且标称电压是3.7V,换算成Wh(瓦时)为单位的值是22.3Wh(6000mAh*3.7V);普通的充电器输出电压电流是5V2A(10W),理想状态下充满这块电池需要2.23小时(22.3Wh/10W)。现在我们假设充电器调整输出电压电流为10V2A(20W),那么充满同样的一块电池需要1.115小时(22.3Wh/20W)。

  我们注意到,由于充电过程中电池的内阻和温度都会上升,所以实际充电过程中是不会一直有这么高的功率充电的。

  锂离子电池的充电过程可以分为以下三个部分:预充、恒流、恒压。

  由于预充是为了帮助过放电的锂离子电池恢复介质活性,所以需要较小的电流,充电过程中花费大量时间的是在恒流阶段,因此,大电压和电流只能用于恒流阶段。

  基于上面的原理分析,我们可以得出一种手机快速充电的定义:手机充电过程中根据电池电压、电量和温度等参数动态请求充电器调整输出电压和电流的方法。

  而MTK Pump express正是采用了减少恒流充电时间而提出的一种快速充电方式。

  支持Pump express快充的AC适配器如下图所示:

  

  

  我们知道变压器有个特性,就是当次级线圈接上负载后,会导致初级线圈的电压和电流产生变化,这个原理也叫“负载调制”。

  Pump express正是利用了VBUS上的电流的变化来不断调整恒流阶段的充电电压的。

  原理如下:

  恒流充电时,送往电池的电流不断减少,从Nsec到Naux组成的反向变压器上的电压和电流也产生变动,Naux的输出电流送给了Vsense引脚,Vsense电路会计算电流的变化,然后调高Npri变压器的电压,这样次级线圈Nsec的输出电压也提高了,根据公式P=UI,输往手机Charger IC的功率就增大了;保证了当电池的电压接近4.2V时,不断的执行从P=UI(5V*很小电流)到P=UI(大于5V的电压*很小电流)的调整,实现了对电池的快速充电目的。

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