各種電池在使用過程中的電壓都會下降,當(dāng)下降到低于由它供電的系統(tǒng)所容許的下限以后,這個電池便不能再使用了,人們緊接著能做的事情便是更換電池或是為電池充電,否則這個系統(tǒng)便要停擺了。不能再用了的電池里還有沒有殘存的電能呢?通常情況下,對這個問題的回答都是肯定的,因為人為設(shè)定的閾值總是會留有一定的余地,也有許多設(shè)計是不得不提前終止系統(tǒng)的工作。例如,很多系統(tǒng)的工作電壓都是 3.3V,而從鋰離子電池取電的器件通常都是 Buck 或是線性穩(wěn)壓器,它們都是只能完成降壓的工作,所以只能在電池電壓高于 3.3V 時才有可能提供 3.3V 的輸出電壓,電池電壓再低之后,3.3V 的輸出就不能保證了,這時候就只能關(guān)機或是趕緊充電,但這時鋰離子電池里的電能其實是還沒有完全耗盡的。
上面所說的 3.3V 只是一個示例而已,實際中的閾值設(shè)定總是千差萬別的,有客戶告訴過我的一個系統(tǒng)級芯片所需要的電壓就必須在 3.6V 以上,另外還有必須在 3.9V 以上的案例。由上圖可見,系統(tǒng)所設(shè)定的關(guān)機電壓閾值越高,關(guān)機時電池中剩余的電量便越多,浪費也就越嚴(yán)重。我在生活中也會遇到這樣的狀況,所以常常在換電池時會將舊電池保留下來,等到容許工作電壓更低的系統(tǒng)需要時再讓這些舊電池發(fā)揮一點作用。
系統(tǒng)設(shè)計者如果遇到了 RT4803A,這樣的狀況便可以改善了,因為它可以把電池的剩余電能榨干,讓電池能用得更久一點。
用最容易理解的語言來描述 RT4803A 的功用,我想可以這樣來表達(dá):當(dāng)電池電壓比較高的時候,它用一個開關(guān)將電池電壓直接接入系統(tǒng);當(dāng)電池電壓比較低的時候,它把電池電壓升高以后供給系統(tǒng)使用,這時系統(tǒng)見到的電池是一個假的電池,似乎擁有無窮無盡的能量,總是維持著恒定的電壓。這樣的一顆 RT4803A,它的應(yīng)用的電路卻非常簡單:
通過 I2C 接口可以設(shè)定 RT4803A 的各項工作參數(shù),控制它的工作狀態(tài),但是你也可以不使用這個接口,這時候讓 SDA、SCL 接地就可以了。
VSEL 可以連接高電平或低電平,這使得 RT4803A 預(yù)設(shè)的輸出電壓不會低于 3.4V 或 3.15V。
EN 端是使能控制端,nBYP 端是旁路開關(guān)的控制端,它倆的高低電平組合總共有 4 種狀態(tài),可以讓芯片進(jìn)入關(guān)機狀態(tài)、低耗電的強制直通狀態(tài)、沒有低耗電特性的強制直通狀態(tài)和升壓與直通自動切換的狀態(tài)。在升壓電路工作的時候,它的工作模式會隨著負(fù)載的不同而自動在 PFM 和 PWM 之間進(jìn)行切換,盡可能地保持高轉(zhuǎn)換效率。
GPIO 是一個通用的 I/O 端子,其功能是可以通過指令來選擇的復(fù)位輸入或狀態(tài)輸出。
RT4803A 的封裝形式是 WL-CSP-16B1.67x1.67(BSC),使用中的外圍元件又很少,所以在便攜式應(yīng)用中對空間的需求是不大的,而對電池使用時間的提升效果卻是看得見的。下面列出它的主要技術(shù)特性:
- 輸入電壓范圍:1.8V~5V
- 輸出電壓可調(diào)范圍:2.85V~4.4V,以50mV 為步進(jìn)階梯
- 預(yù)設(shè)輸出電壓:3.4V 或 3.15V
- 最大連續(xù)負(fù)載能力:2.65V 輸入、3.35V 輸出時為 2A
- 轉(zhuǎn)換效率高達(dá) 96%
- Boost 工作頻率:2.5MHz
- 直通模式負(fù)載能力:>3A
- 以電流受限的線性充電模式啟動
- 擁有過流保護(hù)、欠壓保護(hù)、過壓保護(hù)、過熱保護(hù)等設(shè)計
- 靜態(tài)耗電可低達(dá) 4μA
- 關(guān)機耗電低于 1μA
- 有輸出端放電功能
轉(zhuǎn)載自RichtekTechnology。