СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА №9/2016

ЭЛЕМЕНТЫ И КОМПОНЕНТЫ 30 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 9 2016 CH CH CW CW C1 L1 C2 C4 C3 R1 R2 а б IPK IPK PGND Vo2 U o2 I CHG BATT Батарея VOUT U OUT EOL AGND EN/PB MPQ5480 MPQ5480 ICHG Адаптер переменного тока Беспроводное зарядное устройство Контроллер заряда батареи Защита батареи Выключатель питания Extension Детектор низкого заряда батареи Схема управления питанием Контроллер нажатия кнопки ЖК/СИД- подсветка дисплея Микроконтроллер Динамик USB Батарея LCD/LED- дисплей Менеджер питания мобильных устройств на базе микросхемы MPQ5480 В июне 2016 г. компания Monolithic Power Systems представила новую микросхему менеджера питания мобильных устройств MPQ5480. В малогабаритном корпусе WLCSP-16, с размерами 1,7 × 1,7 мм, размещены DC/DC-преобразователь, контроллер заряда Li-ion аккумулятора с функцией защиты и контроллер кнопки включения устройства. Рис. 1. Схемы подключения MPQ5480: а – блок-схема; б – типовая схема Александр Щерба (Москва) Monolithic Power Systems (MPS) – один из мировых лидеров в разработке и производстве интегральных схем для высокоэффективных компонентов ана- логовой и силовой электроники. Одним из ключевых направлений компании является выпуск микросхем для DC/DC- и AC/DC-преобразователей различно- го применения, в том числе преобра- зователей для питания мощных свето- диодов и контроллеров импульсных источников питания (ИП), включая контроллеры синхронного выпрям- ления мощных ИП. Новая микросхема MPQ5480, выпу- щенная компанией MPS, представляет собой законченное полностью инте- грированное решение для управле- ния питанием переносных и мобиль- ных устройств. На кристалле микросхе- мы размещены высокоэффективный DC/DC-преобразователь для стабили- зации выходного напряжения, схема контроля заряда Li-ion аккумулятор- ной батареи и контроллер включения/ выключения устройства с помощью кнопки SW. На рисунке 1 представле- ны типовая и блок-схема микросхемы MPQ5480. Входное напряжение для питания может быть получено от внеш- него блока питания или через USB-порт. Р ЕЖИМЫ РАБОТЫ Алгоритм работы микросхемы MPQ5480 представлен на рисунке 2. В режиме работы можно выделить три основных состояния. 1. Батарея разряжена. При падении напряжения на Li-ion батарее ниже 3,05 В (U th_UVLO ), включение системы окажется заблокировано и будет воз- можно только при подключении внешнего источника напряжения. При этом присутствует только ток саморазряда Li-ion батареи. 2. Зарядка. В случае подключения внеш- него источника питания и при усло- вии U CH > 3,8 В будет происходить зарядка Li-ion аккумулятора. В этом режиме DC/DC-преобразователь, U O2 и кнопка будут отключены до дости- жения напряжения на батарее (U BATT ) больше 3,05 В (U th_UVLO ), после чего возможна работа системы в нормаль- ном режиме. 3. Нормальный режим работы. При условии превышения напряжения на аккумуляторной батарее порого- вого значения U BATT > U th_UVLO реали- зуется нормальный режим работы. В этом режиме система может быть включена или выключена (ON/OFF) с помощью кнопки SW. При этом зарядное устройство может быть отключено. З АРЯД АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ В микросхему MPQ5480 встрое- но линейное зарядное устройство. Контроллер заряда по специальному алгоритму меняет режим заряда акку- муляторной батареи автоматически, в зависимости от уровня её заряда. Ток зарядки (I CHG ) можно установить с помощью внешнего резистора, сое- диняющего вывод I CHG с землёй (GND). Как правило, ток заряда I CHG устанавли- вается равным половине ёмкости бата- реи (С/2). Величины тока заряда, в зави- симости от сопротивления резистора R ICHG , представлены в таблице 1. Контроллер заряда Li-ion аккуму- лятора использует профиль CC/CV (Constant-Current/Constant-Voltage). Можно выделить два этапа. На первом