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智能手机快速充电

沈俊  
【摘要】:智能手机有屏幕大、主频高、运行快、多线程、系统开源等特点,于是成为了现代人工作、生活的必备品。特别是由于系统开源,使得第三方应用市场异常火爆,这些应用已经覆盖了生活的方方面面,已在人们的日常生活中取得了不可替代的地位。同时由于第三方应用对于硬件的要求越来越高,使得智能手机的主频越来越高,图形处理技术(GPU)的性能越来越高。相应地,智能手机的功耗也越来越大,电池的充电时间越来越长,已经超出了人们的忍耐极限。因此,如何实现智能手机的快速充电已经迫在眉睫,也具有较大的现实意义。 本文根据锂电池的工作原理和充电特性、手机和线缆的阻抗特性、充电器的输出特性等,依照快速充电的马氏定律,采用涓流充电→横流充电→恒压充电的充电过程,通过理论分析和各方面的优化,实现了智能手机的快速充电。在整个设计中,首先选用了德州仪器(TI)的最新一代充电芯片BQ2419X系列作为快速充电的基础和核心,因为BQ2419X系列能够支持到4.5A充电、转换效率达到了92%以上、电池MOSFET的阻抗达到了12mΩ、芯片比较成熟,保证了快速充电的可实现性、大幅提高电源效率、降低了系统发热、简化了定制的流程、缩短了设计周期、降低了设计成本。在此基础上,分析了充电电流与充电路径阻抗的关系,为了得到更高的充电电流,对充电路径的各个部分都做了详细的分析和设计。为了能使快速充电真正实现商用,对各种参数都做了详细论证和对比测试,对于测试中发现的问题都做了分析和优化,保证了快速充电时的安全性。


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