充电宝设计如何实现更小的解决方案尺寸和更高的输出功率

在长途飞行或参加时间较长的会议时，如果你需要为智能手机或平板电脑充电的话，充电宝就是一个必备设备。在事先为充电宝充电后，你可以将其内的电能高效地传输到你的便携式设备中，从而实现更长的运行时间。为了给你的设备提供足够电能，充电宝应该具有一个大容量电池—比你设备电池的容量高一个数量级。它还应该将非电池电路保持在尽可能低的水平上，这样的话，它的尺寸就不会比你的手机大多少了。最后，充电宝的效率必须非常高（95%以上），在电力传输时不会浪费电能，也不会变得过热。

图1显示的是一个典型充电宝供电系统配置。由于电源几乎一直是一个单节锂电池，而输出电压始终为5V左右的USB端口，充电宝还需要：

• 一个将充电宝电池电压转换为USB端口电平的升压转换器。
• 故障期间，一个将输出电流限制在USB端口的负载开关。
• 一个检测电路，在有物体连接至输出USB端口时通知系统。

图1：典型充电宝供电架构

TPS61088是一个传统升压转换器，对于非常高功率的充电宝，它能够在电流为5A以上时传送5V输出。与那些工作在这一功率水平的其它升压转换器不同，TPS61088包含两个功率MOSFET，以便将所需的总体解决方案尺寸减少一半，而仍能提供95%的效率。

负载开关和检测电路是额外电路，它们将占用空间，并且会增加系统损耗。然而，将它们置于升压转换器内部可以减小解决方案尺寸，并降低功率损耗。降低功率损耗意味着更低的温度上升，从而有可能实现更高的功率密度。

图2显示的是一个使用TPS61235/6升压转换器的充电宝解决方案。TPS61235/6具有一个恒定输出电流功能和输出电流监视引脚，以便在充电宝系统中实现保护和检测需求。将这两个功能包含在内，并且使用小很多的2.5mm x 2.5mm封装，可以在电流为3A时实现5V的最大输出功率，并且效率高达95%。

 

图2：具有TPS61235/6的全新充电宝架构

在充电宝设计中，你如何实现更小的解决方案尺寸和更高的输出功率？

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原文链接：

http://e2e.ti.com/blogs_/b/fullycharged/archive/2015/12/10/smaller-more-efficient-power-banks-coming-to-you

编辑：fqj