智能手机和平板电脑电池容量的总体发展趋势

想象一下您的生活中没有智能手机或平板电脑会是什么样子。那几乎令人无法忍受！由于要联系朋友、查收电子邮件、使用全球定位系统（GPS）、更新社交媒体账户、密切关注新闻等，所以这些设备已在我们的日常生活里变得不可或缺。不断加快的数据处理速度需要更多集成了各种功能的应用处理器，因此需要更大的功率来提供该性能。为满足功率预算要求并提供更长的电池运行时间和更精彩的客户体验，必须有更大的电池容量。博客《多多益善》阐明了智能手机和平板电脑电池容量的总体发展趋势。图1则展示了各代智能手机的电池容量。

图1：各代智能手机的电池容量

更大容量的电池要求更大的充电电流，以便在0.7C的充电速率下保持标准充电时间（约3小时）。智能手机用户还需要“高效快充（Power Nap）”功能（一种快速有效的充电功能，耗时很少），为的是能在车上、在机场等地为手机快速充电。快速充电并不仅仅局限于智能手机，还可应用到其它个人用品（如便携式扬声器和可佩戴式产品等）。该趋势同样适用于工业应用。不妨考虑一下销售点或物流用平板电脑，它们一周7天、一天24小时（24/7）都在路上，从来没有足够的时间完全充电。纵观所有这些例子，您会发现一个共同的主题：必须给电池快速高效地充电。

为了在不增加USB连接器成本的前提下提供更大的充电功率，升高输入电压是最理想的选择。例如，使用bq24192进行设计的客户不仅可通过传统的USB充电法给自己的系统充电，还可将最高输入电压设置成17V，以便为该器件提供更大的功率。

充电系统的高电压输入可提供范式转变，从而挑战传统的电池充电器设计。例如，升高的输入电压可在充电器中改变电源转换器的损耗分布。由于损耗与I2成比例，因此低侧开关场效应晶体管（FET）的传导损耗更显著。

新推出的bq25890、bq25892与bq25895 MaxChargeTM 产品系列（具有5A的充电电流）从高输入电压的视角重新审视了充电技术。bq25892产品系列可完全重新设计功率级，以便在进行高电压充电时最大限度地降低功率损耗，实现最佳的效率（充电电流为3A时效率可达91％）和热性能。全新的设计能使充电速度更快、温升幅度更小、更加安全可靠。此外，该产品系列还可提供便于使用较大充电电流的多种功能。这些功能之一就是电阻补偿（IRComp）。较大充电电流将会在充电路径寄生电阻和内部电池阻抗上引起电压降。在过去的两年里，由于高能量密度的原因，电池单元的1000mAh标准化阻抗从200mΩ的中等水平增加了50％左右。较高的阻抗将导致充电过早地进入恒定电压模式，从而使充电时间延长。IRComp可增加充电器端子电压，使其高于电池调节电压（增幅为I x R压降），这样充电器就能在恒定电流模式下停留足够长的时间，以实现快速充电。

智能手机和平板电脑的移动性要求对大容量电池进行快速充电。高输入电压可为充电器提供很大的输入功率，却不会增加输入电流。TI的全新MaxChargeTM技术完美整合了TI多年的充电专业技术，目的是在效率和热性能方面取得突破性进展，使充电速度更快且温升幅度更小。