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日前，中国领先的模拟芯片厂商——广东希荻微电子股份有限公司(下称“希荻微”)宣布推出一款用于单节锂离子电池和锂聚合物电池的低压快充芯片——HL7139A。
一、HL7139A特性简述
高可靠性的AMR和工作范围：
- VBUS引脚支持37V AMR
- VIN引脚支持22V AMR
- VOUT、BATP支持7V AMR
内置外部输入NFET控制
宽范围的工作电压
- 3V至11.7V 输入电压
- 5.5V 最大输出电压
两种转换模式
- 2:1充电泵模式（CP模式）
优化为50%的占空比
- 1:1旁路模式(BP模式)
高效率电荷泵
- 外接电容每相2x22uF时，VOUT=4.5V@5A的效率为97.4%
- 外接电容每相3x22uF时，
VOUT = 4.5V@5A的效率为97.6%
通过QRB FET控制充电操作的调节回路
开关频率可选择500KHz至1.6MHz
通过展频来减少EMI
集成12位ADC(通道)
集成定制的专有协议
集成全面保护功能
采用 36个焊球的WLCSP 2.65毫米 x 2.61毫米封装
二、HL7139A工作模式介绍
HL7139A中的开关电容转换器架构和器件中集成的FET，经过优化使得器件适合在50%的占空比下运行电荷泵（CP）模式。2：1的CP模式允许输出电压（VOUT）约为输入电压（VIN）的一半，从而减少了输入电源线的损耗，并限制了应用中的温升。双相架构还降低了输入电容要求和输入电压纹波。此外，HL7139A还具有旁路（BP）模式，BP模式允许输入电压（VIN）正向通过内部功率FET到输出电压（VOUT）。
图一 HL7139A应用图
HL7139A 通过控制 QRB FET 提供 CC(恒定电流）和CV（恒定电压）调节，以确保安全运行。该芯片包括OTP（过温保护）,VIN UVP/OVP, IIN OCP/UCP, VOUT OVP/UVP, VBAT OVP, IBAT OCP, PMID 到 VOUT OV/UV, CFLY SCP（短路保护）, VIN SCP, VOUT SCP和看门狗定时器。此外，HL7139A还集成12位ADC，可以为优化充电控制提供宝贵信息。
三、HL7139A应用方案的优势
1.33W 应用方案
图二 友商1对比图
1)图二，在相同CFLY数量的应用下，相对与友商1，HL7139A效率提高0.5%（最大充电电流达到8A），热性能提高13%，达到了业界领先的充电效率，解决了消费者充电时间过长的痛点，实现更少的热量损耗、更加节能环保。
图三 友商2对比图
2)图三，在相同CFLY数量的应用下，相对与友商2，HL7139A的效率提高1.3%，热性能提高45%；在使用2pcs（1pcs/PH）CFLY应用下，HL7139A的效率提高1.0%；
在使用1*22uF/CFLY的情况下，HL7139A仍能提高0.5%的效率。
2.66W 应用方案
图四 尺寸对比图
在66W并联充电应用方案中，HL7139A的PCB整体尺寸在比友商同类产品小约30%，还可显著实现更快速、更低功耗的电池充电功能。因为更小尺寸的整体解决方案，得以赋能产品更高的系统级设计灵活性。
四、总结
希荻微推出的高效率大电流电荷泵充电芯片HL7139A，兼容电荷泵快充和低压直充功能，其中，在电荷泵模式下最大充电电流达到8A，凭借优异的效率表现以及全方位的保护机制，成为智能手机、平板电脑和移动物联网设备等紧凑型电子设备的最佳选择。目前，HL7139A已同步出货多家知名手机厂商。
