高度に統合されたバッテリーチャージャICの使用例 : ワイヤレススピーカー

事例

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本事例では、ワイヤレススピーカーに完全に統合されたスイッチングチャージャICのアプリケーションについて検討します。

ハイパワー・ワイヤレススピーカーなどの電気機器は、ピーク放電電力を処理するためにマルチセル・バッテリーパックを必要とします。マルチセルバッテリーチャージャの従来のソリューションは、複数のディスクリート・パワーMOSFETと複数の補助部品で構成されています。

従来のディスクリートソリューションでは、設計者はチャージャ用のDC/DCコンバータ用に少なくとも2つのパワーMOSFETを必要とします。1つはバッテリー電力が入力に逆流するのを防ぐためのパワーMOSFET、もう1つはバッテリーからのパワーパス機能が必要な場合のMOSFETです。検出回路、補償回路、PWMジェネレータ、およびドライバを含む制御ループが不可欠です。さらに、システムには、保護、入力ソースまたは動作条件の変化に対する表示、およびその他の機能を提供する回路が必要です

これらのディスクリート部品により、複雑な設計プロセス、充電のプログラム可能性の欠如、大きな基板サイズ、および高BOMコストが発生します。

MP2759は、1セル～6セルの直列のリチウムイオン、リチウムポリマー、およびLiFePO4バッテリーパックを使用した充電アプリケーション向けに設計された高度に統合されたスイッチングチャージャです。このICは、3つのパワーMOSFETとプログラム可能なアナログ制御回路を3mm x 3mmパッケージに統合し、非常に少ない外付け部品で確実かつ安全に動作します。加えて、MP2722は、QFN-22 (2.5mm x 3.5mm) パッケージで5Aの狭電圧DC (NVDC) 降圧チャージャとして利用できます。MP2722は、単一セルのリチウムイオン電池またはリチウムポリマーバッテリー用に設計されており、USB Type-Cデュアルロールパワー (DRP) 検出を提供します。

MP2759と完全に統合されたソリューションは、充電効率を高め、市場投入までの時間を短縮し、設計コストを節約しながら、プログラム可能な充電パラメータを提供します。スピーカーはピークから平均までの負荷プロファイルが高いため、MP2759は通常の充電機能に加えて、入力電流と電圧のモニタを実装します。スピーカーがアダプタから電力を得ている間に部品がバッテリーを充電している場合、充電電流を減らすことで入力電流をインテリジェントに調整し、使用電力が減少したら入力電流を増加させます。MP2759は外付けFETを1つだけ使用することでこのタイプのパワーパス動作を実現し、バッテリーが完全に放電されている場合でもACアダプタからスピーカーに直接電力を供給することができます。これにより、次の3つの重要な利点が得られます。

1. バッテリーが最小レベルまで充電されるのを待たずに、バッテリーの電圧に関係なく、スピーカーの電源をすぐにオンにすることができます。
2. システム設計者は、より低い定格の電源アダプタを使用できます。これは最大スピーカー負荷を供給することができる必要があるだけで、システム電力とバッテリー電力の組み合わせは必要ありません。
3. バッテリーの容量は、充電回数が増えるほど自然に低下します。MP2759のパワーパスアーキテクチャにより、スピーカーはバッテリーが完全に充電された後も壁面電源から電力を引き出し続け、再充電サイクルの数を最小限に抑えます。