安森美半導體打造行業首款支持快充的智能單芯片移動電源方案

當下的碎片化信息時代，隨著碎片式內容的日益豐富，移動設備的使用頻次越來越密集，一款集時尚輕薄的外形與快速充電于一身的充電設備，自然更得消費者青睞。所以， 更智能且支持快充的移動電源方案便應運而生。
        

用戶通常都是在遠離電源的場合使用移動設備如玩游戲、看視頻、發微信等，需要隨時隨處頻繁為移動設備充電，這種需求促進移動電源市場的增長。根據有關市場調研機構的預測，移動電源的出貨量將從2016年的不到5億只增加到2019年的超過9億只，從而使得市場年均增長率高達17.5%。TMR最新研究報告指出，預計到2022年，全球移動電源市場規模將超過361億美元，2014-2022期間年復合增率高達25.9%。

圖1：移動電源市場趨勢

在市場發展的不斷推動下，僅僅具備簡單的充電功能的移動電源，已經遠遠不能滿足消費者的期望， 而更智能的特性和更前沿的設計則是消費者的普遍期待，尤其是能使電池盡快充滿電的移動電源，可將不便減至最小。安森美半導體高度集成的單芯片移動電源方案LC709501F，可實現功能豐富且更具差異化特性的智能移動電源產品，更智能且支持快充，幫助移動電源供應商在市場競爭中處于有利地位。

開創的功能：與移動設備通信，于移動設備顯示電池信息數據
相信很多消費者都有過因攜帶的移動電源電量不足而無法為移動設備充電的惱人經歷。安森美半導體的智能充電控制器LC709501支持通過USB 2.0 全速主機控制器獲取移動電源電池信息如1% 步進剩余電量、電池溫度、電池電流及電池健康指標(電池充放電周期數)，提供行業首款電池信息數據顯示App用于移動設備，讓消費者通過移動設備隨時知悉所攜帶的移動電源的各項指標，大大提高用戶體驗。

如圖2所示，只要基于LC709501的移動電源被連接到移動設備如智能手機，創新的移動電源應用程序就自動啟動，移動電源的詳細運行信息及關鍵參數將顯示在智能手機的屏幕，如移動電源電池剩余電量及動畫運行、移動電源電池使用時間、剩下的充電時間、電池溫度、快充開關按鈕等等，并且該方案還支持移動電源供應商在該App界面顯示其公司Logo。

圖2：與智能手機的通信顯示電池健康和充電信息
 

系統架構簡單且高度集成
傳統的移動電源方案通常包括微控制器(MCU)、低壓降穩壓器(LDO)、USB檢測模塊和充電穩壓模塊等多個元件，需要大量的設計整合時間，以及軟件開發時間來處理邏輯和控制功能。安森美半導體新的單芯片方案LC709501F 將多個元件集成到單個封裝，減少元件數，節省約20%的空間，實現緊湊的、超薄的高性能系統，支持平臺設計，外置的FET還可擴展充電能力。該單芯片方案包括集成的電量計功能、可配置的I/O、LED驅動器、I2C接口、USB 2.0全速主機控制器，和用于外部功率MOSFET的預驅動器，提供領先業界的功率密度。

圖3：移動電源之傳統方案架構對比安森美半導體方案架構

支持最新的快充標準
為加快充電速度，縮短充電時間，市場上產生了各種快速充電標準，其規格和充電速度及輸出功率如圖4所示。一般而言，輸出電流和輸出電壓越高，充電越快。安森美半導體的移動電源方案LC709501可自動檢測移動設備的電池標準，并集成最佳充電方式選擇功能，通過更新固件支持最新的快速充電標準，如高通快速充電QC2.0和QC3.0等專有充電協議，并可通過額外的軟件支持USB PD和Type-C連接，資深用戶甚至可對LC709501F重新編程以實現定制的充/放電協議，通過改變外部MOSFET支持最大12V、2.5A(30W)的輸出功率等級。

圖4：快速充電標準概覽及比較

豐富的保護機制
移動電源的安全問題不容忽視，如若其保護機制的設計不合理，將有可能引發火災、爆炸等安全事故。安森美半導體的LC709501F提供過流檢測、過壓檢測、安全計時器和冗余電池保護等全面的保護機制，并采用一個熱敏電阻用于溫度監測，增強安全性。此外，其自適應充電算法能在兼顧電池健康狀態的同時，實現最大化的電荷存儲容量，確保更長的電池使用壽命。