MTK pump express 高速充电原理分析

Posted 2020-09-18 ljbguanli

在讲正文之前，我们先看一个样例。

      对于一块电池，我们如果它的容量是6000mAh。而且标称电压是3.7V。换算成Wh(瓦时)为单位的值是22.3Wh(6000mAh*3.7V)；普通的充电器输出电压电流是5V2A(10W)，理想状态下充满这块电池须要2.23小时(22.3Wh/10W)。

如今我们如果充电器调整输出电压电流为10V2A(20W)，那么充满相同的一块电池须要1.115小时(22.3Wh/20W)。

      我们注意到，因为充电过程中电池的内阻和温度都会上升。所以实际充电过程中是不会一直有这么高的功率充电的。

      锂离子电池的充电过程能够分为下面三个部分：预充、恒流、恒压。

      因为预充是为了帮助过放电的锂离子电池恢复介质活性，所以须要较小的电流，充电过程中花费大量时间的是在恒流阶段，因此，大电压和电流仅仅能用于恒流阶段。

      基于上面的原理分析，我们能够得出一种手机高速充电的定义：手机充电过程中依据电池电压、电量和温度等參数动态请求充电器调整输出电压和电流的方法。

而MTK Pump express正是採用了降低恒流充电时间而提出的一种高速充电方式。

      支持Pump express快充的AC适配器如图1所看到的：

图1

        我们知道变压器有个特性。就是当次级线圈接上负载后，会导致0基础线圈的电压和电流产生变化，这个原理也叫“负载调制”。

Pump express正是利用了VBUS上的电流的变化来不断调整恒流阶段的充电电压的。

        原理例如以下：

        恒流充电时。送往电池的电流不断降低，辅助绕组Naux电压和电流也产生变动，Naux的输出电流送给了Vsense引脚，Vsense电路会计算电流的变化，通过调节开关管Q1的导通时间来调节0基础绕组Npri电压，使之变大，这样次级绕组Nsec的输出电压也提高了。依据公式P=UI。输往手机Charger IC的功率就增大了。保证了当电池的电压接近4.2V时，不断的运行从P=UI(5V*非常小电流)到P=UI(大于5V的电压*非常小电流)的调整，实现了对电池的高速充电目的。

Note: Pump express plus的最大输出电压是12V

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