如果手机没电了可以将其插在笔记本上充电,反过来,如果笔记本没电了是否可以用手机给其充电呢?想必很多用户有过这样的疑问,比如在路上遇到急需处理的问题,偏偏笔记本没电了,如果可以用手机或者充电宝给笔记本充电问题就迎刃而解,而偏偏这个需求无法实现。不是产品制造商不想实现这样的功能,而是目前的电源管理芯片只能降压无法升压,这是个技术难点。或许不久的将来,这个问题就可以解决了。因为 Intersil 推出了支持双向输电的单芯片升压 - 降压电池充电器解决方案 ISL9237,其采用 USB Type-CTM 可反转(正反插)连接器,应用于超极本、平板电脑、各种便携式电子产品和移动电源。
苹果于去年 4 月 10 日推出带有 USB-C 接口的 MacBook,开启了计算设备电源管理新时代,英尔特于去年 9 月 1 日发布“Skylake”第 6 代酷睿处理器,开创了下一代移动 PC,更薄、更快唤醒速度、更长电池续航时间。由此可见 USB-C 的普及会越来越快,因此也有越来越多的 USB-C 连接器投入使用。
Intersil 公司移动电源产品营销和应用总监魏佳
USB-C 的普及给充电带来哪些困惑?
对于现有的 USB-A/B 技术来说只需要降压充电,一台笔记本一般需要 2-4 节锂电池串联,一节锂电池的电压是 4.3V,因此一台笔记本需要的直流电压是 5V-17.2V,输入电压只要是 20V 的直流电压即可,对于手机和平板电脑来说只需要一节锂电池,电压是 4.3V,而 USB-A/B 接口的电压是 5V,正好可以满足降压充电。
随着 USB-C 的普及,它会为所有设备充电。而此时我们会看到 USB-C 接口的电压不再是传统的 5V 电压,而是可以把电压最高调节到 20V,5A,100W,因此左边的电源电压从 5V-20V 都有可能,右边的待充设备也可能是 5V-20V 不定,电源电压高于电池电压的关系已经不再成立,单纯降压充电的电源方案自然不能再使用,这时候怎么办?
不同的电源解决方案随之产生,传统的方式是通过先升压再降压来实现,从左侧 USB-C 接口输出的电压不管是哪种,先通过升压电路将其升为 25V,然后再将 25V 电压通过降压芯片进行降压处理,从而满足被充电设备的需要。但是这样的方案有着自身的缺陷,首先因为多了升压电路尺寸自然增大,同时经过升压降压两道工序以后效率自然也会大大降低,那么,能否通过一款芯片完成升压 / 降压的功能呢?
ISL9237:升压 - 降压合一的单芯片
Intersil 的这款 ISL9237 可以实现单芯片解决方案取代双芯片降压和升压充电器,从而取消升压器 IC 和电感,因此物料成本可以降低 40%,而且将传统双阶段充电简化为单阶段降压 - 升压充电可以提高充电效率。Intersil 的 R3 调制专利技术,实现无噪声运行、卓越的轻负载效率和超快瞬态响应,以延长电池续航时间。
Intersil 公司移动电源产品营销和应用总监魏佳介绍,“除了以上优点,ISL9237 还支持 USB On-The-Go(OTG) 5V 反向降压模式,可以从 AC/DC 充电器适配器、USB 输电(PD)端口和任何旅行电源适配电源获得电力输入。”
当设备之间通过 OTG 可以实现双向供电的时候就会出现一个问题,谁是供电者,谁是被充电者?这里两者如何协调?魏佳解释,“这是由 USB-C 协议决定的,互相链接的设备之间会通过协议确定或者转换各自的身份,从而满足需求。”
USB-C 的市场应用越来越广泛,技术越来越成熟,除了计算设备外,Intersil 还瞄准其它的 USB-C 的应用,如上图的新兴移动电源。USB-C 适配器的充电能力更高,可以较少充电时间。
如此看来,以后在火车上或者汽车上笔记本没电了也不用慌,拿出手机或者充电宝就可以解决了!
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