便攜式電源應(yīng)用的領(lǐng)域，不但非常廣泛而且多元化，其範(fàn)圍涵蓋了從平均功耗以僅幾微瓦（μW）計(jì)的無線感測器節(jié)點(diǎn)，以至于用于手推式醫(yī)療或資料採集系統(tǒng)等眾多數(shù)百瓦／時(shí)的電池組。然而，這些應(yīng)用儘管品項(xiàng)眾多，但均呈現(xiàn)出相對一致的趨勢－亦即，設(shè)計(jì)人員不斷地要求其產(chǎn)品擁有較高的功率以支援更多功能，并希望能從任何可用的電源來為電池充電。第一個(gè)趨勢，主要是要求提高電池容量。不幸的是，使用者通常缺乏耐心，而且增加的電池容量必須要在合理的時(shí)間內(nèi)充電完成，這就導(dǎo)致充電電流的提高。第二個(gè)趨勢，則是要求電池充電解決方案具有高度彈性。本文便將針對這些議題提供詳細(xì)的說明。

　　更高功率

　　新型的手持裝置，無論是消費(fèi)性裝置或是工業(yè)設(shè)備，都可能包括一個(gè)蜂巢式電話調(diào)變解調(diào)器、一個(gè)WiFi模組、一個(gè)藍(lán)牙模組、一個(gè)大型的背光顯示器等。許多手持式裝置的電源架構(gòu)，都可透過蜂巢式電話反映出來。通常，3.7V的鋰電池因其很高的重量（Wh/kg）和體積（Wh/m3） 能量密度而被用作主電源。過去，不少高功率密度設(shè)備都採用7.4V鋰離子電池以降低電流需求，但廉價(jià)的5V電源管理IC 的問世，使得越來越多的手持式設(shè)備轉(zhuǎn)而採用較低電壓架構(gòu)。平板電腦便體現(xiàn)了這一點(diǎn)－標(biāo)準(zhǔn)的平板電腦擁有多功能以及非常大（用于可攜式裝置）的螢?zāi)弧．?dāng)採用一個(gè)3.7V電池來供電時(shí)，電池的容量必須達(dá)到幾千毫安培／小時(shí)（mAh）。為了能夠在幾個(gè)小時(shí)之內(nèi)完成此類電池的充電，所需要的是幾千毫安培（mA）的充電電流。然而，消費(fèi)者同樣希望能夠在沒有可用的大電流墻式電源轉(zhuǎn)接器時(shí)，能從USB埠來為其高功率設(shè)備充電，這個(gè)期望并未因上述的高充電電流而降低。為了滿足這些要求，在可以使用墻式電源轉(zhuǎn)接器時(shí)，電池充電器必須要能夠以高電流（》2A）進(jìn)行充電，但仍然可以高效率地利用USB埠所提供的2.5W至4.5W功率。此外，產(chǎn)品還必需避免敏感的下游低電壓組件遭受可能造成損壞的過壓，將高電流從一個(gè)USB輸入、一個(gè)PowerPath或電池?zé)o縫式地引導(dǎo)至負(fù)載，并最大限度地降低功率損耗。與此同時(shí)，IC 必須安全地管理電池充電算法，并監(jiān)控關(guān)鍵的系統(tǒng)參數(shù)。

　　解決單顆電池供電型可攜式產(chǎn)品的電源難題

　　儘管似乎無法找到單個(gè)IC 來滿足上述要求，但不妨考慮LTC4155，這是一款高功率、I2C控制、高效率的PowerPath管理器、理想二極體控制器和鋰電池充電器。該元件設(shè)計(jì)用于從多種5V電源高效地輸送高達(dá)3A的電流，可為電池充電及系統(tǒng)用途提供3.5A以上的電流（見圖1）。即使在這些高電流水準(zhǔn)下，LTC4155的88％～94％ 效率仍然可使熱預(yù)算限制條件有所放寬（圖2）。LTC4155的開關(guān)PowerPath架構(gòu)可對從兩個(gè)輸入電源（例如：PowerPath和USB埠）至設(shè)備的可再充電鋰電池的功率輸送進(jìn)行無縫管理，并在輸入功率有限時(shí)優(yōu)先為系統(tǒng)負(fù)載供電。

　　LTC4155的切換穩(wěn)壓器可提供變壓器的作用，允許VOUT上的負(fù)載電流超過輸入電源所吸收的電流，與常用的線性模式充電器相比，此可大幅提升電池充電可用功率的使用效率。如前例所示，LTC4155能夠以高達(dá)3.5A的電流進(jìn)行高效充電，從而縮短充電時(shí)間。與普通的切換電池充電器不同，LTC4155具有instant-on操作能力，以確保在插入電源時(shí)可立即獲得系統(tǒng)功率，即使所採用的是一個(gè)失效的電池或深度放電的電池也不例外。