笔记本电脑及手机充电应用 设计与考量

德州仪器电源应用经理郭怀天。

电源技术方案是德州仪器长期重要的关注领域，针对笔记本电脑与手机充电架构设计考量议题，德州仪器电源应用经理郭怀天首先提到，欧盟2013年一份报告中指出，过去不同手机型号拥有各自充电器规格，由于手机充电器快速替换间接造成环境污染，因此开始对共享性充电器(Common Charger)产生需求，所以市面才开始广泛使用USB Connector。

不过随手机应用软件功能越多，对电流、电力续行要求也逐渐提升，现有USB规范USB2.0, USB3.1, bc1.2规格已不足够。因应需求Type C顺势问世具备高整合度、功能强、可传大电力等优点，其特点包含24-pin可反插、支持USB2.0、USB3.1、bc1.2、USB PD，同时传输达15W，并可支持手机、平板、小型笔记本电脑装置的充电电量需求。

但因为不同装置的电流In-Put不同，Out- Put也在不同应用的电池串数容量有很大变化，有什麽方案能解决此问题？Buck Boost Charger即是随Type C、PD崛起而提供相关解决方案。Buck Boost Charger可以把不同In-Put转成所需要的电流给对应的Out- Put。笔记本电脑的充电系统设计，郭怀天指出Buck Boost Charger架构有4个要素需要考量。

第一，USB PD及Type C不同电流输入。In-Put有很多种类包含USB2.0、USB3.0、BC1.2电流输入，要支持所有的变压器，当电池要转出电流时，电池就要能供电，因此在转出电时要靠考量到USB On-the-Go (OTG)。

第二，各变压器要兼容，设计上就需要System Instant-On。第三变压器兼容同时要能最大化充电电量，就要考量到DPM(Dynamic Power Management)。第四则是安全性，当电量电容增、充电速度增快，德州仪器有提供无烟充电器(Smokeless Charger)安全设计方案。

除了笔记本电脑充电架构，郭怀天也针对手机快速充电的模式提到两种方案：Switch-Mode (Buck) Charger、Flash Charger。要快充时In-Put Power要够力，透过可调整高电压转接变压器(Adjustable HV Adapter) ，让5V提升到7V/9V/12V。而闪充(Flash Charger)方面德州仪器也有相关方案做到7安培、10-bit ADC，且包含OBP、OCP、OVP等保护机制。