デバイスの充電方法を変容させるTIの降昇圧型バッテリ充電IC

現在、各市場では、USB Type-C™ とUSB Power Delivery (PD)ポートを備えたエレクトロニクス製品が増加してきています。これらには、携帯、ノートブックPC、パワー・バンクからドローン、電動工具、スマート・ホームやポータブル・アプリケーションまで、多様な製品があります。USB PD標準規格はネゴシエーション動作の後に高電力の伝送が可能ですが、そのポートの背後に接続された充電ICには、新たな要件が課されます。

一方で、デバイス(機器側)としては、バッテリの充電とシステムへの電源供給のために、ホスト(電源供給)側から供給される5V~20Vの最高電圧と電流についてネゴシエーションを行う能力が求められます。他方では、ホストとして、バッテリからの5V~20Vの最大電圧と電流を、OTG(on-the-go)方向のペリフェラル・デバイスに供給する能力が求められます。

単一セルまたは複数セルのLi-Ion(リチウムイオン)バッテリ・システムを使うデバイス向けには、上に説明した要件との互換性の点から、降昇圧型バッテリ充電ICが最適なソリューションです。デバイスの充電動作では、供給される電圧がバッテリ電圧よりも高い場合、降昇圧型バッテリ充電ICが降圧(ステップダウン)動作を行います。また、供給される電圧が低い場合には昇圧(ステップアップ)動作を行います。ペリフェラル・デバイスに電力を供給する動作では、降昇圧型バッテリ充電ICが低い電圧を要求された場合には降圧動作を行い、高い電圧を要求された場合には昇圧動作を行います。

より多くのアプリケーションにUSB PDやUSB Type-Cのポートが採用されるにつれて、ますます多くの降昇圧型バッテリ充電IC が使われるようになりました。例えばドローンは、高消費電力のデバイスで、ほとんどのドローンは電力レベルとバッテリ容量によって、1回の充電で6分から30分間しか飛行できません。このような短い飛行時間に対応するため、ドローン自身のポートから充電するほか、予備バッテリを購入して自動車や屋内で充電クレードルを使って充電するなどの選択肢を使うユーザもあります。

bq25703A のアプリケーション回路

このような用途には、汎用性と高電力の供給能力を備えているUSB Type-Cポートが最適です。ドローンのような複数セルのバッテリ・システムで、異なる電圧や電力レベルの電源との間に互換性を保つためには、降昇圧型充電ICの利点を活用する必要があります。また、ユーザにとっては、飛行の合間にバッテリを短時間、かつ安全に充電できることも重要です。bq25703Abq25700Aの両デバイスは最大6.35Aの充電電流をサポートするとともに、幅広い種類の電源アダプタから最大限の出力電力を得るために役立つICO(入力電流最適化)機能をはじめとした、多様な保護機能も提供します。 図1に、bq25703Aのアプリケーション回路についての追加情報を示します。

さらに、ドローンの動作と充電は異なる温度条件で実行されます。bq25703A製品ファミリは-40℃~85℃の動作温度範囲で±0.6パーセントのバッテリ充電精度を提供します。この高レベルの充電精度によって、動作温度全体でバッテリの最適な充電を確保できます。

USB PDポートを使い、スムーズな動作モード遷移、異なる種類のアダプタへの適合性や強力な安全機能などが必要なアプリケーションには、降昇圧型充電IC が最適なソリューションです。

その他の情報

上記の記事は下記 URL より翻訳転載されました。

https://e2e.ti.com/blogs_/b/powerhouse/archive/2017/07/18/how-a-buck-boost-battery-charger-can-transform-the-way-you-charge-your-devices

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