秒充不是梦，便携式设备快速充电设计方案

　　移动设备正日益成为我们日常生活不可或缺的一部分。以智能手机为例，除了简单的手机呼叫功能外，智能手机现在还具有丰富的特性，能够支持社交网络、Web 浏览、消息发送、游戏以及大型高清屏幕等应用。所有这些特性已让手机成了高功耗设备。电池容量和能量密度得到了显著提升，以满足更高的电源需求。充电 10 分钟即可为设备供电一天，而充电一小时即可获得 80% 的电量，这已成了高端用户体验的趋势。如果将快速充电要求和大型电池容量结合在一起考虑，便携式设备的充电电流可以达到 4A 甚至更高。这种对大功率的需求给电池供电系统设计带来了许多新的挑战。

　　USB 供电

　　便携式设备通常使用 5V USB 电源。传统 USB 端口如果使用 USB2.0 规范，最大输出电流是 500mA，或若使用 USB3.0，最大输出电流则为 900mA，这无法满足便携式设备的快速充电要求。USB 适配器（专用充电端口，即 DCP）使用微型 USB 连接头即可将输出电流提高到 1.8A。但令人遗憾的是，典型的 5V/2A 电源适配器只能提供 10W 的总功率。如果使用这种电源适配器作为充电器电源，那么电池充电器最多只能提供 2.5A 的充电电流，而这并不足以为 4，000mAh 及更高容量的电池组快速充电。为了提高功率，我们能否继续增大 5V 电源适配器的输出电流？如果我们增加成本且使用专用线缆，理论上是可以的。但是，这种做法会受制于下列因素：

　　• 更高适配器电流（例如 2A 或更高）需要更粗的线缆和专门的 USB 连接头，这会造成系统解决方案成本上升。此外，出于功率损耗和安全性问题考虑，传统 USB 线缆也不能充分满足需求。

　　• 根据线缆长度和粗细的不同，适配器线缆的典型阻抗在 150 到 300mOhm 不等。高适配器输出电流会造成整个线缆的压降增大，进而降低充电器输入端的有效输入电压。当充电器输入电压接近电池充电电压时，充电电流会显著降低，从而延长充电时间。