自從支持USB Power Delivery 3.0(USB-PD 3.0)規(guī)范的USB Type-C連接器發(fā)布以來(lái)，這種小型可反插的連接器成功地將大電量充放電和高速的數(shù)據(jù)傳輸實(shí)現(xiàn)了融合，并迅速地在手機(jī)、平板電腦、筆記本電腦等移動(dòng)電子設(shè)備中得到了普及。

如今，許多手機(jī)和筆記本電腦的快充功率已經(jīng)可以達(dá)到40W甚至更高，但與此同時(shí)，快充也對(duì)電池的使用壽命帶來(lái)了不可逆的影響，在充電過(guò)程中產(chǎn)生的大電流將導(dǎo)致額外的電阻功率損耗和電池發(fā)熱，而典型的電池組結(jié)構(gòu)也往往無(wú)法提供所需的能量，沒(méi)法讓快充真正“快”起來(lái)。

針對(duì)這些問(wèn)題，瑞薩電子通過(guò)優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)推出了一款“多電池USB-PD + QC2&QC3移動(dòng)電源”方案。該方案可支持高達(dá)21V的PPS(可編程電源)和3A的USB Power Delivery 3.0，并完全支持DRP(雙角色端口)。

系統(tǒng)框圖

配置介紹

這款方案的控制系統(tǒng)由R9A02G011 USB-PD控制器及集成處理器所組成。其中R9A02G011是一款基于USB PD 3.0協(xié)議和USB Type-C電纜和連接器規(guī)范修訂版2.0的USB供電控制器。它采用了瑞薩的低功耗技術(shù)，并可提供兩種封裝形式：一種易于實(shí)現(xiàn)，另一種能夠節(jié)省空間，可方便開(kāi)發(fā)者根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇。

本套系統(tǒng)采用了一款用于USB接口的Rapid Charge副邊控制器iW636，適用于智能手機(jī)、平板電腦和其他便攜式設(shè)備的快速充電。iW636支持Qualcomm Quick Charge 3.0技術(shù)和副邊到原邊通信協(xié)議，它的內(nèi)部集成了一個(gè)光耦合器驅(qū)動(dòng)器，可與AC/DC數(shù)字控制器配合使用實(shí)現(xiàn)高達(dá)90%的效率。同時(shí)它還采用了SmartDefender技術(shù)，可幫助解決電纜和連接器的軟短路問(wèn)題。

在電池監(jiān)測(cè)和控制中，該方案選用了RAJ240047電池管理IC，本產(chǎn)品具有多種低功耗模式，可在超低功耗的狀態(tài)中運(yùn)行并實(shí)現(xiàn)高性能。同時(shí)它還集成了多種電池管理保護(hù)功能，包括電池電壓/電流/溫度測(cè)量、剩余容量估計(jì)、過(guò)流/電壓/溫度保護(hù)等。

此外，在無(wú)線連接端，本套方案選用了DA14531 SmartBond TINY模塊，它基于世界上最小、功耗最低的藍(lán)牙5.1片上系統(tǒng)(SoC)，帶有集成天線和易于使用的軟件，可大大降低開(kāi)發(fā)難度并且實(shí)現(xiàn)了獨(dú)立于操作系統(tǒng)的移動(dòng)電源監(jiān)控、控制和追蹤。

當(dāng)前，快充是解決移動(dòng)電子產(chǎn)品續(xù)航能力問(wèn)題的一個(gè)有效方法，對(duì)于與快充相關(guān)電池和電池管理技術(shù)的革新也勢(shì)在必行。本款方案憑借創(chuàng)新性的多電池組的結(jié)構(gòu)，以及性能優(yōu)異的產(chǎn)品組件，將有助于設(shè)計(jì)人員在快充技術(shù)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用中更進(jìn)一步。

原文標(biāo)題：快充為何“快”不起來(lái)?

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審核編輯：湯梓紅