1A リニアバッテリ充電器 IC: 信頼性、スタンバイ損失、充電時間、コストのバランスをとる

シングルセルリチウムポータブルデバイスの充電ソリューションは、常に次の 4 つの要素の間でトレードオフになります。 入力過電圧の信頼性、 待機する 電力損失、充電時間、コスト.

業界の問題点はよく知られています。高電圧アダプターの接続を誤ると、充電器 IC が焼損します。電池の液漏れが多すぎると待機時間が短くなります。外部保護デバイスを追加すると、BOM コストと PCB 面積が増加します。電子タバコ、スマートトイ、ワイヤレススピーカー、充電ドックに携わるエンジニアは誰でも、これらの問題の少なくとも 1 つを経験したことがあります。

ETEK の 1A リニア バッテリ充電器 IC 製品ラインは、まさにこれら 4 つの要素を中心に構築されました。複数のパッケージと機能オプションで 0.8A ～ A の充電電流範囲をカバーするこのファミリは、設計者に、どちらかを選択するのではなく、トレードオフを解決する方法を提供します。この記事では、ラインナップ、主力仕様、および 2 つの実際の設計上の利点について説明します。

1A リニア バッテリ充電器 IC 製品マトリックス

1 つの充電器 IC がすべてのポータブル製品に適合することはほとんどありません。したがって、ETEK のリニア充電器ファミリーは複数の仕様をカバーしており、各アプリケーションが適合するデバイスを見つけることができます。

4 つのシリーズはすべて同じ設計哲学を採用しています。ポータブル製品に実際に必要な保護を統合しているため、外部回路は最小限に抑えられています。

主力製品: ET95153 36V/1A リニア バッテリ充電器 IC

ET95153 はファミリーの主力製品であり、今日搭載すべき統合リニア バッテリ充電器 IC を示しています。

コア仕様:

パラメータ	価値
充電電流	1A (プログラム可能)
入力動作電圧	4.5V～6V
最大耐入力	36V
入力過電圧保護	7V (標準)
フロート電圧オプション	4.2V / 4.35V / 4.4V
BAT ピンの過渡耐性	17V (最大1秒)
BAT漏れ電流	5nA (標準値)
パッケージ	DFN8(3.0mm×3.0mm)

統合された機能: 逆阻止MOSFET、電流、およびループ補償がパワー段に組み込まれています。デュアル CHG/FULL 充電状態表示。 EN 充電イネーブル制御; UVLO と OVP。バッテリー逆接続保護。温度上昇時にシャットダウンするのではなく、充電電流を低減する 140°C 温度制御機能。

これらの仕様のうち 3 つは、デバイスの競争力を定義するものであるため、詳細に検討する価値があります。

ET95153 の競争力の理由

1.17V BAT 過渡耐性 - 異常状態に対するマージン。

ホットプラグ イベントは、スパイクをバッテリー ピンに直接送信します。 17V (1s) の過渡定格により、IC はプラグインのスパイクを吸収し、偶発的な高電圧接触にも耐えることができ、現場での損傷を直接軽減します。電子タバコのような、1 日に何度もプラグを抜き差しする製品の場合、このマージンはオプションではありません。

2.5nA バッテリ漏れ — スタンバイが持続します。

入力ソースが取り外された場合、充電器はバッテリーを消耗させてはなりません。 ET95153 は、標準的な BAT 漏れ電流が 5nA であるため、バッテリ損失をナノアンペア レベルに抑え、シェルフタイムとスタンバイ耐久性を大幅に延長します。製品は倉庫や店の棚に何か月も放置されていても、箱から出して電源が入っている可能性があります。

3. 選択可能な 4.2V /4.35V / 4.4V フロート電圧 — 1 つの IC、複数のセルタイプ。

高エネルギー密度のリチウム電池は、4.35V または 4.4V まで充電されることが増えています。選択可能なフロート電圧により、充電回路を再設計することなく、同じ充電器 IC を製品世代間で異なるセルに供給できます。

4 つの代表的なアプリケーション

電子タバコ — ET95153シリーズ。 約 50 分クラスの高速充電、スタンバイ時の超低漏洩、一定のプラグ サイクルに対する高い BAT 耐性。

スマートトイ — ET95128 シリーズ。 小型のパッケージと簡素化されたインターフェースにより、設計がコンパクトでコスト効率が高く、液漏れが少ないため、プレイセッション間のバッテリー寿命が保護されます。

ワイヤレススピーカー - ET95053シリーズ。 NTC 温度監視により、長時間再生時のバッテリーの安全性が向上し、44V サポートにより高密度セルが可能になり、熱的に最適化されたパッケージが密閉エンクロージャ内の熱を管理します。

充電ドック — ET95158 シリーズ。 複数のパッケージ オプションと完全なステータス表示による完全 1A 充電により、ドック設計に機構とユーザー エクスペリエンスの両方の柔軟性が与えられます。

選択ロジックは一貫しています。アプリケーションの実際のストレス条件から、強度がそれらに一致するデバイスを選択します。

安定した量産納品

テストに合格したリニア バッテリ充電器 IC は、毎年大規模に出荷される必要があります。 ETEK は、次の 5 つの基盤でこれをサポートします。

1.研究開発と品質システム: ISO9001、ISO14001、ISO26262認証マネジメントシステム。

2.ウェーハ製造: 中国と海外の二重サプライチェーンにわたる複数のファウンドリとのパートナーシップ。

3.組み立てとテスト: 複数の梱包およびテストパートナーが連携して確実な配送を実現します。

4.量産規模: フィールド故障率が 5 ppm 未満の状態で年間 30 億ユニットが出荷されています。

5.グローバルカスタマーサポート: 世界規模のレイアウトで迅速な対応と技術サポートを提供します。

大量に出荷される消費者製品の場合、これらの数値は、電気パラメータの隣にある選択スプレッドシートに含まれます。

Design Win 1: 電子タバコ小型、急速充電、高信頼性

お客様の問題点:

– 既存のソリューションではコスト削減の余地が限られている

– デバイスは、IC が損傷することなく 28V の接触に耐える必要があります

– 充電時間の目安は約50分

ETEK ソリューション — ET95153Y:

– 17V BAT過渡耐性

– 5nAバッテリー漏れ

– プラグインスパイクに対する RC の最適化

顧客価値: 外部保護を追加することなく、異常過電圧要件と充電時間目標の両方が満たされました。

Design Win 2: ワイヤレス マウス — 便利な充電、安全性、コストの最適化

お客様の問題点:

– 誤って接続された高電圧源による損傷の危険性

– 従来のソリューションでは追加の保護 IC が必要でした

– 追加の BOM コストと PCB 領域

ETEK ソリューション — ET95053Y:

– 36V 絶対最大入力電圧

– 統合された 7V OVP

– 高い BAT ピン耐性

顧客価値: 外部保護 IC が不要になったため、スペースに制約のあるマウス設計において BOM コストが削減され、PCB 面積が節約されました。

どちらの場合も同じパターンを示しています。つまり、リニア バッテリ充電器 IC の価値は、充電機能だけからではなく、その周囲の統合によって決まります。

結論

シングルセル携帯機器向けに 1A リニア バッテリ充電器 IC を選択するということは、過電圧の信頼性、スタンバイ損失、充電時間、コストという 4 つの問題を同時に解決することを意味します。 ETEK 充電器ファミリーは、高入力耐力 (36)、17V BAT 過渡耐性、5nA バッテリ漏れ、選択可能なフロート電圧、完全に統合された保護機能を通じてこれらの課題に対応します。これは、フィールド故障 5 ppm 未満での年間 30 億台の出荷実績に裏付けられています。

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