X-Powers多節(jié)電池管理芯片分析

隨著電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)功能和性能的快速提升，消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品輕薄化以及電池續(xù)航能力的要求也越來越高，在連接外設(shè)和復(fù)雜應(yīng)用場景下，單節(jié)鋰電池方案已經(jīng)越來越難滿足設(shè)計(jì)需求了，對(duì)于系統(tǒng)電源的設(shè)計(jì)者來說，多節(jié)電池串聯(lián)設(shè)計(jì)已是更優(yōu)的選擇。
　　多節(jié)電池串聯(lián)應(yīng)用的優(yōu)勢
　　串聯(lián)電池可以為系統(tǒng)提供更高的供電電壓，從而提高功放、背光、以及5V供電設(shè)備模塊的轉(zhuǎn)換效率。對(duì)比單節(jié)電池，可以降低對(duì)充電電流的要求，同等負(fù)載下也降低了電池放電電流，對(duì)于電池壽命影響更小。
　　單節(jié)電池在常規(guī)系統(tǒng)應(yīng)用下，放電截止電壓一般不低于3.3V，再考慮到大電流時(shí)電池內(nèi)阻的影響，截止電壓甚至要求在3.5V以上，而同樣的串聯(lián)電池，則可以在系統(tǒng)穩(wěn)定的前提下，可以有更低的截止電壓（2.5V），提高電池續(xù)航能力。
　　高精度且易用的電量計(jì)系統(tǒng)
　　在電池管理系統(tǒng)中，電量計(jì)的準(zhǔn)確性對(duì)于用戶體驗(yàn)也是非常重要的一環(huán)，多節(jié)電池串聯(lián)中，電芯個(gè)體的差異性也會(huì)給電量計(jì)量帶來了一定的難度。以往基本的電壓法存在負(fù)載瞬時(shí)變化影響電壓而計(jì)量不準(zhǔn)的問題，而單純的庫侖計(jì)計(jì)量方式則會(huì)存在累計(jì)誤差，長時(shí)間使用會(huì)影響計(jì)量準(zhǔn)確性。傳統(tǒng)將電量計(jì)設(shè)計(jì)在電池包中的做法則提高了電池的設(shè)計(jì)和更換的難度，且需要較長時(shí)間的電池參數(shù)調(diào)教。
　　AXP259 是X-Powers推出的高性能2-4節(jié)串聯(lián)電池管理的單芯片解決方案。該芯片支持最高DC 22V輸入，集成了最大3A的開關(guān)充電器和一路4A驅(qū)動(dòng)能力的System Buck，效率可達(dá)92%。芯片支持IPSTM路徑管理功能，在DC輸入和電池之間智能選擇供電方式，滿足系統(tǒng)需求的同時(shí)優(yōu)化電能使用，提高電池壽命。
　　AXP259還集成了電量計(jì)系統(tǒng)。依靠在電量計(jì)量領(lǐng)域的豐富經(jīng)驗(yàn)，X-Powers提出的E-GaugeTM系統(tǒng)，只需提供電池的基本參數(shù)，芯片內(nèi)部集成的硬件電量計(jì)會(huì)綜合電壓以及庫侖計(jì)的兩種算法，分時(shí)段進(jìn)行校正，實(shí)現(xiàn)最高2%精度的電量計(jì)量。系統(tǒng)具有內(nèi)阻和容量學(xué)習(xí)功能，同時(shí)可以直接輸出容量百分比、電流、電壓、剩余容量等電量信息。在有效減少電池參數(shù)學(xué)習(xí)時(shí)間的基礎(chǔ)上，降低電池包設(shè)計(jì)難度，大幅減小電量計(jì)成本。
　　作為高集成度的高性能的電源管理芯片，AXP259外部只要簡單的添加容阻件和MOSFET就可以使用，極大降低了電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)難度，芯片還集成了兩路switch，為系統(tǒng)應(yīng)用提供更多功能。芯片還具有過壓保護(hù)、過流保護(hù)和過溫保護(hù)等安全保障機(jī)制，使系統(tǒng)更穩(wěn)定、更安全。
　　Features
　　支持5~22V輸入和2~4接電池，最大充電電流為3A；
　　關(guān)機(jī)功耗小于40μA，DC輸入靜態(tài)電流500uA；
　　IPS（Intelligent Power Select） 智能電能管理系統(tǒng)；
　　易用的高精度電量計(jì)量系統(tǒng)；
　　支持I2C通信接口；
　　一路最大輸出5V@4A的DCDC，
　　一路高壓SW和一路低壓SW；
　　多重保護(hù)機(jī)制；
　　QFN7*7 56pin。
　　應(yīng)用場景
　　大尺寸平板，２in1，WIFI音箱，移動(dòng)微投，手持POS機(jī)等多節(jié)電池應(yīng)用場景。
　　參考設(shè)計(jì)
　　X-Powers首創(chuàng)多節(jié)電池管理芯片
　　
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