外部MOSFET可降低基于智能功率选择器的充电器中的I²R损耗

电池到系统（BAT-to-SYS）连接阻抗至关重要，它通过减少裕量和功耗来影响电池运行时间。外部调整管可将阻抗降低 50% 以上。本应用笔记给出了MAX8662电源管理IC的智能电源选择器功能，可驱动外部MOSFET，以降低开关电阻和功耗。显示性能数据。

介绍

大多数可充电电池供电系统需要某种类型的开关电路来在电池和充电电源之间传递系统负载。如果没有此电路，当插入电池电量耗尽的充电器时，设备可能无法立即运行。该开关电路既可以是充电器的外部插件，也可以集成在充电器IC中。当在Maxim充电器中集成了在电池和充电电源之间传递负载的开关时，该充电器具有智能电源选择器功能。智能电源选择器功能允许系统在电池充电时使用适配器或 USB 电源，即使电池处于完全耗尽状态也是如此。

智能电源选择器电源控制的基本操作

MAX8662电源管理IC包含智能电源选择器功能。内部开关根据需要自动将电源输入 （DC） 连接到系统的电源输出 （SYS），并从电池 （BAT） 自动连接到 SYS。重要的是，这些开关电阻如下。

MAX8662提供0.1Ω直流至系统电阻和0.04Ω至系统电阻。组合电阻 （0.1 + 0.04 = 0.14Ω） 对于允许电池以高达 4.2V 的全速率 （1.25A） 充电和 4.375V 的低裕量 （1.25A = （4.375V - 4.2V）/0.14Ω） 非常重要。BAT-SYS开关电阻对于电池运行时间至关重要，因为它在放电和充电期间与电池串联。MAX8662的低至0.04Ω BAT至SYS开关电阻使功耗和压降降至最低。例如，在2A电池放电电流下，内部开关功率损耗为160mW，压降为80mV。

使用外部 MOSFET 工作

由于BAT至SYS开关电阻对运行时间和功耗至关重要，因此某些设计可能希望使用外部MOSFET进一步降低电阻。图 1 显示了如何实现这一点。Q1 （仙童FDMA510PZ）具有R®德森小于 30mΩ （最大值，在 V 时一般事务人员= -4.5V），采用 2mm × 2mm 封装。在电路中，MAX8662的/POK输出驱动一个小p沟道MOSFET （Q2），使驱动器反相至Q1栅极。连接直流电源后，/POK变为低电平，关断Q1，并将电池与负载断开。

图1.原理图简化：降低基于智能电源选择器的电池充电器中的I²R损耗。

图2显示了连接直流电源时图1电路的行为，图3显示了电源断开时的电路性能。两个图都表明，当直流电源被移除时，大部分负载电流通过Q1，充电器的智能电源选择器功能得以保留。

图2.连接直流电源时图1电路的性能。

图3.图1电路在直流电源断开时的性能。

图4详细介绍了BAT至SYS压降的改善。测得的MAX8662和典型PCB走线的电阻约为60mΩ。使用额外的MOSFET时，该数字降至约25mΩ。

图4.V 的数据巴特-至SYS电压与负载电流的关系

为了缩短直流电源断开和Q1导通之间的延迟，可以减少R1和R2。图5显示了直流电源断开时的切换行为，R1 = R2 = 10kΩ。当R1 = R2 = 10kΩ时，与图3相比，Q1开始导通前的延迟减少了300μs，其中R1 = R2 = 100kΩ。使用R1 = R2 = 10kΩ对电池消耗没有影响，因为当SYS使用电池电源时（即，当/POK为高电平且Q1导通时），两个电阻都不会传递电流。但是，当施加直流电源且/POK为低电平时，SYS上的负载略有增加。

图5.数据显示直流电源断开时的电路性能，R1 = R2 = 10kΩ。

审核编辑：郭婷