眾所周知,現(xiàn)在的電源系統(tǒng)功能越來越多、性能也越來越強。從最傳統(tǒng)的給電子設(shè)備充電的電源,到后來,電子設(shè)備通過 OTG 功能也可以反向給一些電子設(shè)備充電,后面又有無線充電,反向無線充電,總之電源管理越加復(fù)雜,但是,是否能靠一個芯片就搞定多種復(fù)雜的功能呢,有這樣的電源管理芯片嗎?
本期明星開發(fā)板就來探討這么一塊開發(fā)板——Qorvo 的 ACT2861EVK1-201 電源評估板。基于 ACT2861 的電源管理芯片,這是一款支持 OTG,并且可以通過圖形界面實現(xiàn)完全可編程的電源評估板,我們可以訪問每個轉(zhuǎn)換器的輸入和輸出電壓以及所有數(shù)字控制信號,這樣即可讓用戶靈活地配置評估板以匹配其實際的系統(tǒng)。Qorvo ACT2861 是一款帶有 4 個集成 MOSFET 的 buck-boost 充電器。該降壓 - 升壓充電器可提供高效率、低元件數(shù)、緊湊型解決方案,適用于 2 至 5 節(jié)電池充電應(yīng)用 . 先進的開關(guān)控制算法允許 buck-boost 變換器在輸入電壓高于、低于或等于輸出電壓時保持輸出電壓調(diào)節(jié)。
ACT2861EVK1-201 電源評估板參數(shù):
- 支持 4~29V 的直流輸入電壓,3A 的最大輸入電流
- 支持 0~8.4V 的直流輸出,3A 的最大輸出電流
雖然作為一款多功能的電源評估板,但是 ACT2861EVK1-201 在電路設(shè)計上相對而言非常簡潔,硬件組成很“純粹”。板子上的器件大多采用了伍爾特電子的元器件,像 XHMI 電感器、鋁電解電容器、LED、機械開關(guān)、一些陶瓷電容器等等,當然,核心是中間的這顆強大的電源管理 IC,Qorvo ACT2861QI。
Qorvo ACT2861QI 特性:
- 支持 3.9V~29V 的輸入電壓,適用于 2 至 5 節(jié)電池充電應(yīng)用
- 支持 OTG 功能(5~22.5V 的輸入電壓)
- 支持寬輸出電壓,并且支持像 QC3.0,USB PD PPS
- 可編程頻率 125kHz、250kHz、500kHz、1MHz
- 在 ship 模式下的漏電流小于 5 微安
- 集成電壓和電流監(jiān)測、熱調(diào)節(jié)和保護
- 采用 4*4mm 的 QFN 封裝
此外,ACT2861QI 還有一個比較重要的點,就是這顆芯片的四種內(nèi)部狀態(tài)模式,可以參考下面張圖。
SHIP 模式,也就是最低功耗的模式,這顆芯片總是從這個模式開始啟動,主要是用于減少電池的漏電流。
HIZ 模式,這個模式同樣是低功耗模式,但是,不同于 SHIP 模式,這個模式下開關(guān)轉(zhuǎn)換器不工作,最簡單的理解就是你就認為電源是斷開的。但是 I2C 和 IC 的配置是可以被更改的,而且這個模式你也可以看成是一個中間模式,從 SHIP 模式到充電模式或者 OTG 模式的必經(jīng)模式。
充電模式和 OTG 模式都是這個電源芯片的常態(tài)模式,至于到底進入哪個模式就是取決于 HIZ 模式下的配置,這關(guān)系到外部電壓,充電使能信號,nOTG 信號。
總之,這顆電源管理 IC 的功能很強大,可以提供高效率、低元件數(shù)、緊湊型解決方案,比如說多節(jié)電池充電器、車載充電器、移動電源、24V 工業(yè)應(yīng)用、DC UPS 和太陽能供電設(shè)備等。
了解了 ACT2861EVK1-201 電源評估板的基本硬件后,它實際表現(xiàn)如何呢?我們準備了一個數(shù)字直流電源,一個示波器,一個萬用表,本次實驗測試的電源板一塊,USB 轉(zhuǎn) I2C 的 Dongle 一個,一塊鋰電池負載,一款不知名的小板子做個備胎負載。
然后用打破極限的方式,暴力測試這款靈活可編程、支持 OTG 充電方案的 ACT2861EVK1-201 評估板在正常充電模式以及 OTG 模式下的輸入輸出、測試軟件編程對電源系統(tǒng)的配置情況等,電源板實際測試的性能表現(xiàn)可以觀看本期的明星開發(fā)板視頻。