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【中國智能制造網(wǎng) 技術(shù)前沿】無人機的普及速度正不斷加快，許多領(lǐng)域都開始應(yīng)用無人機推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展。在這一情況下，無人機的充電問題日漸突出，USB Type-C降壓升壓充電器的優(yōu)勢值得關(guān)注。
近幾年，無人機發(fā)展得如火如荼，除了亞馬遜、京東等電商公司將其列為未來的“快遞員殺手”，平時在公園里漫步我們也可以看到很多小朋友在駕駛無人機進(jìn)行航拍，游戲市場也異?；鸨磥眍A(yù)計會用到農(nóng)業(yè)、運輸?shù)雀鞣N工作場景。但是無人機也存在一個問題，那就是飛行時間很短，不負(fù)重的情況下，一般10-30分鐘就需要充電一次或者更換一次電池。因此，在飛行間隔期間，用戶需要快速而安全地對電池進(jìn)行充電做以備用，同時無人機這樣的多元電池組很有必要使用降壓升壓充電器，說到充電，我們也不得不提到USB Type-C的諸多優(yōu)勢。
USB Type-C具有更加纖薄的設(shè)計、更快的傳輸速度(高10Gbps)和更強悍的電力傳輸(高100W)等外觀和技術(shù)優(yōu)勢，因此一經(jīng)推出就被業(yè)界看好，越來越多電子產(chǎn)品開始配備USB Type-C和USB PD端口，從手機、筆記本，到移動電源、無人機上都越來越多地看到它們的身影。但是Type-C端口在工作的工程中會遇到復(fù)雜的外部電源，升壓降壓必不可少。當(dāng)設(shè)備充電時，如果電壓源高于電池，則降壓升壓電池充電器可以降低(降壓)電壓源以對電池充電，或者可以另行提升(升壓)電壓源。當(dāng)向外圍設(shè)備供電時，如果外圍設(shè)備需要更低的電壓，則降壓升壓充電器可以降低電池電壓，如果需要更高的電壓，則該設(shè)備可以升壓。
隨著USB Type-C和USB PD端口的數(shù)量持續(xù)增加，升壓降壓充電器越來越受到關(guān)注，在升降壓過程中，降壓-升壓型電池充電控制器的性能直接決定著電子產(chǎn)品的性能。近TI推出了一對高度靈活的單芯片降壓-升壓型電池充電控制器--bq25703A和bq25700A，適用于1至4節(jié)(1S至4S)設(shè)計。德州儀器電池管理產(chǎn)品(BMS)中國市場和應(yīng)用部門經(jīng)理文司華博士向與非網(wǎng)記者介紹，“bq25703A和bq25700A支持I2C和SMBus接口，產(chǎn)品的兩大優(yōu)勢是：實現(xiàn)業(yè)界高的效率和大化提升輸入功率。我們采用全新的電池算法，可通過大功率點跟蹤技術(shù)使電池充電智能化，實現(xiàn)全功率輸出。稱為輸入電流優(yōu)化(ICO)的獨特算法可自動檢測輸入功率的大容量以優(yōu)化電流，同時保持系統(tǒng)和充電電流的一致性，以確保利用大輸入功率。”
ICO(輸入電流優(yōu)化)實時電源適配器，實現(xiàn)高電源效率
無人機在飛行時，需要多個電池交替進(jìn)行工作才能滿足要求，因此他們用定制適配器為固定的電池串?dāng)?shù)充電。但總有一種情況是兩個人同時玩無人機，一個電池是3串，一個電池是4串，這就需要兩個適配器。如果采用Type-C接口的適配器就可以設(shè)計成一個適配器，無論輸出是幾串都可以兼容，因為bq25703A和bq25700A適用于1至4節(jié)電池設(shè)計，可在降壓和升壓操作之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換，無任何死區(qū)。
其次，能夠?qū)崿F(xiàn)97%的效率得益于TI獨特的ICO算法，ICO能夠?qū)崟r檢測適配器的電流能力大小。文司華博士做了詳細(xì)解釋，“如上圖所示，這是我們的VBus，當(dāng)接入電池后發(fā)生了一些變化。接入電池后就開始充電了，作為ICO模式，作為比較小的電流去測，比如500毫安開始啟動了，在500毫安時適配器很舒服地進(jìn)行工作，當(dāng)電流逐漸上調(diào)了以后，我們會發(fā)現(xiàn)Bus電壓突然掉下來了，它能掉下來并且保持在這個模式下，VEDPM模式啟動了，在這個模式里，適配器實際上已經(jīng)過載了，由于VEDPM功能的保護(hù)，適配器雖然過載但還能工作，因此這個點能夠保持，但這不是理想的狀況，原因是它讓適配器過載了，適配器會發(fā)燙的，好的處理辦法是讓適配器能夠脫離這個狀態(tài)，ICO功能能夠讓電流再退回一點，等它退回一點，這個適配器就脫離過載狀態(tài)了。”
支持移動電源單端口雙向工作模式
除了無人機，貼近我們生活的就是移動電源?，F(xiàn)在的移動電源支持一個USB A端口和一個Micro USB端口，未來可能只保留一個USB Type-C端口，既能輸入也能輸出，這就涉及到升降壓、兼容性等問題。
文司華博士表示，“bq25703A能夠解決這些問題。，關(guān)于兼容性，bq25703A具有寬USB On-the-Go(OTG)輸出兼容性，支持5V至20V的輸入就緒器件，能夠通過可編程電流調(diào)節(jié)為USB OTG提供可調(diào)輸出；第二，接口雙向工作，它既能給移動電源本身進(jìn)行充電，又可以接到手機等設(shè)備上作為輸出口，因此要實現(xiàn)雙向升壓和降壓；第三，率，移動電源價格較低，因此客戶也會選擇性價比高的器件，但是它又不希望產(chǎn)品由于過溫、失效出現(xiàn)危險，所以率非常重要。我們提供達(dá)到97%的業(yè)界率，用來解決快速充電的散熱問題；第四，自帶的全面系統(tǒng)性能和數(shù)據(jù)采集匯報能力，極大提升簡化移動電源的安全設(shè)計，隨時隨地只要通過主機發(fā)一個命令，用戶就能了解到電池的輸入電壓，輸出電壓，輸入電流，輸出電流，包括它的溫度，這個部分通常要通過單片機單獨自己再加上外設(shè)器件去實現(xiàn)，但現(xiàn)在這個部分由一個充電器來做好了。”
此外，由于現(xiàn)在無人機的工作環(huán)境比較多變，可能在高空也可能在山野，因此bq25703A將溫度范圍設(shè)置在-40℃到85℃之間，電池充電調(diào)節(jié)精度在±0.6%之間，這種高水平的充電精度確保了電池在溫度范圍內(nèi)獲得佳充電。
原標(biāo)題：升壓降壓充電器用對了 無人機才能飛得更好
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