電池充電IC的原理和選型

電池充電基礎(chǔ)知識(shí)鋰離子充電器IC是調(diào)節(jié)電池充電電流與電壓的設(shè)備，常用于便攜式設(shè)備，如手機(jī)、筆記本電腦和平板電腦等。與其他化學(xué)成分的電池相比，鋰離子電池是能量密度最高的電池之一，其單節(jié)電池提供的電壓更高，承受的電流也更大，而且在電池滿電時(shí)無(wú)需涓流充電。不過(guò)，鋰離子電池沒(méi)有記憶效應(yīng)，這意味著它不會(huì)“記住”在電量完全耗盡之前剩余的電量。鋰離子電池必須采用特殊的恒流恒壓(CC-CV)充電曲線進(jìn)行充電，充電曲線可根據(jù)電池溫度和電壓水平自動(dòng)調(diào)整。充電曲線充電曲線是鋰離子電池的一項(xiàng)基本特性，它描述了電池充電時(shí)，電池的電壓和電流如何變化。為簡(jiǎn)化起見(jiàn)，充電曲線可以通過(guò)一個(gè)坐標(biāo)圖來(lái)表達(dá)，其X軸表示時(shí)間，Y軸表示電池電壓或電池電量。通過(guò)該曲線可以洞見(jiàn)電池的安全特性，并了解如何優(yōu)化電池充電。MP2759A是MPS提供的一款高集成度開(kāi)關(guān)充電器IC，專為1至6節(jié)串聯(lián)鋰離子或鋰聚合物電池應(yīng)用而設(shè)計(jì)。圖1所示為MP2759A的充電曲線。圖1:MP2759A的充電曲線鋰離子電池遵循相對(duì)常見(jiàn)的充電曲線，下面將進(jìn)行詳細(xì)的描述。需要注意，如果充電器IC提供可配置功能，設(shè)計(jì)人員將能夠?yàn)檫@些充電階段設(shè)置自己的閾值。由于大多數(shù)電池制造商只為不同的最大充電電流水平設(shè)定同一閾值，因此閾值可配置功能非常有用?？膳渲玫拈撝的軌蛱峁┮粚宇~外的安全保護(hù)，保護(hù)電池免受過(guò)壓、過(guò)熱條件以及過(guò)載的影響，從而避免電池的永久損壞或容量降級(jí)。涓流充電：涓流充電階段通常只在電池電壓低于一個(gè)極低水平（約2.1V）時(shí)采用。在這種狀態(tài)下，電池組的內(nèi)部保護(hù)IC可能由于深度放電或發(fā)生過(guò)流事件已經(jīng)斷開(kāi)了電池。充電器IC提供一個(gè)小電流（通常為50mA）為電池組的電容充電，以觸發(fā)保護(hù)IC，合上其FET重新連接電池。雖然涓流充電通常只持續(xù)幾秒鐘，但充電器IC仍然需要集成一個(gè)定時(shí)器。如果電池組在一定時(shí)間內(nèi)未重新連接，則定時(shí)器停止充電，因?yàn)檫@表明電池已損壞。預(yù)充電：一旦電池組重新連接或處于放電狀態(tài)，就進(jìn)入預(yù)充電階段。預(yù)充電期間，充電器IC開(kāi)始以一個(gè)較低的電流水平為耗盡的電池安全充電，該電流通常為C/10（C為容量，以mAh為單位）。預(yù)充電使電池電壓緩慢上升。其目的是在低電流水平下對(duì)電池進(jìn)行安全的充電，以防止損壞電池，直到其電壓達(dá)到一個(gè)較高的水平。恒流（CC）充電:恒流（CC）充電也被稱作快速充電階段，下文將對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)介紹。恒流充電在預(yù)充電之后開(kāi)始，一旦電池電壓達(dá)到每節(jié)3V左右即開(kāi)始恒流充電。在恒流充電階段，電池可以安全地處理0.5C至3C之間的較高充電電流。恒流充電會(huì)持續(xù)到電池電壓達(dá)到“滿電”或浮動(dòng)電壓水平，然后進(jìn)入恒壓充電階段。恒壓（CV）充電:鋰電池的恒壓（CV）閾值通常為每節(jié)4.1V至4.5V。充電器IC會(huì)在恒流充電期間監(jiān)測(cè)電池電壓。一旦電池達(dá)到恒壓充電閾值，充電器IC就會(huì)從恒流轉(zhuǎn)換至恒壓調(diào)節(jié)階段。當(dāng)充電器IC監(jiān)測(cè)到外部電池組電壓超過(guò)了電池組中的實(shí)際電池電壓，就開(kāi)始執(zhí)行恒壓充電。這是由于存在內(nèi)部電池電阻、PCB電阻和來(lái)自保護(hù)FET和單電池的等效串聯(lián)電阻(ESR)。充電器IC不應(yīng)允許電池電壓超過(guò)其最大浮動(dòng)電壓，以保證安全的運(yùn)行。充電截止:當(dāng)恒壓充電階段，當(dāng)流入電池的電流降至設(shè)定閾值（約為C/10）以下時(shí)，充電器IC即終止充電周期。此時(shí)，電池被認(rèn)為已充滿電，充電完成。如果充電器IC的充電截止功能被禁用，充電電流會(huì)自然衰減至0mA，但實(shí)際中很少這樣做。因?yàn)樵诤銐撼潆娖陂g，進(jìn)入電池的電荷量呈指數(shù)級(jí)下降（因?yàn)殡姵仉妷旱脑龃缶腿缤粋€(gè)大電容器），在容量增加極少的情況下，為電池充電需要非常長(zhǎng)的時(shí)間。任一時(shí)刻的實(shí)際充電電流都可能低于設(shè)置值，其原因包括各種環(huán)路調(diào)節(jié)，例如輸入電流限制、輸入電壓限制、散熱調(diào)節(jié)或電池溫度。有關(guān)電池安全的更多信息，請(qǐng)參閱下文中的安全部分?？焖俪潆娬劦娇焖俪潆姡铌P(guān)鍵是根據(jù)電池制造商的規(guī)格確定電池可以處理的電流。舉例來(lái)說(shuō)，電池的“C率”指定了電池充放電的最大電流。標(biāo)準(zhǔn)C率通常在0.5C到3C之間，具體取決于所用的具體電池，通常需要在較高C率和較低能量密度之間進(jìn)行權(quán)衡。例如，一塊3000mAh的電池，C率為1C，意味著電池能夠以最大3A的電流充電。通常，電池制造商還會(huì)為C率指定不同的電壓和溫度范圍，在電壓較低或溫度較高/較低的條件下，C率會(huì)降低。如果一塊電池具有較高的C率，那它就可以處理更多的電流，也就可以更快地充電。例如，相比無(wú)線揚(yáng)聲器，較高C率的電池對(duì)智能手機(jī)和筆記本電腦等便攜式設(shè)備來(lái)說(shuō)更加有用，因?yàn)檫@些便攜式設(shè)備可能需要每天至少充電一次。通常對(duì)運(yùn)行時(shí)間較短且需要持續(xù)使用的設(shè)備來(lái)說(shuō)，快充肯定是首選。了解電池的C率可以幫助設(shè)計(jì)人員確定如何優(yōu)化其解決方案，使他們能夠選擇最適合其電池的充電器IC拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和安全功能。恒流(CC)充電階段（也稱為快充階段）通常取決于電池的電壓閾值。MP2731更是獨(dú)樹(shù)一幟，將其快充階段定義為電池電壓超過(guò)預(yù)充電閾值且小于其恒壓充電閾值的時(shí)間間隔。在第一個(gè)快充階段，電池FET以快充電流為電池充電。一旦電池電壓超過(guò)新閾值，則認(rèn)為電池FET完全導(dǎo)通。如何選擇恰當(dāng)?shù)某潆娖鱅C在選擇合適的電池充電器IC系統(tǒng)時(shí)，最重要的考量參數(shù)包括：電池組中串聯(lián)的電池?cái)?shù)量、輸入電壓(VIN)范圍、充電電流和系統(tǒng)電源路徑管理。這些參數(shù)決定了充電電路（開(kāi)關(guān)或線性）所需的電源轉(zhuǎn)換類型，以及為系統(tǒng)電壓軌供電所需的附加功能，例如窄電壓直流(NVDC)電源路徑管理。這些因素直接決定充電器IC拓?fù)涞倪x擇。簡(jiǎn)而言之，充電器IC拓?fù)溆梢韵禄緟?shù)確定：對(duì)5V輸入、充電電流小于或等于500mA的單節(jié)電池組而言，線性充電器IC較適合。單節(jié)電池組的最大電壓通常在4.2V到4.5V之間。需要注意，根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和散熱性能的不同，線性充電器IC的最大電流可能高于或低于預(yù)期值。如果充電電流超過(guò)500mA，建議使用開(kāi)關(guān)充電器IC。這種充電器IC也常用于電壓大于或等于5V的USB應(yīng)用。根據(jù)

VIN

和最大電池電壓(VBATT)，通常有三種開(kāi)關(guān)充電器IC拓?fù)淇蛇x。如果

VIN

低于最大

VBATT，選擇升壓充電器IC；如果

VIN

大于或等于

VBATT，選擇降壓充電器IC；如果

VIN大于、小于或等于

VBATT，則選擇升降壓充電器IC。下文將對(duì)這些拓?fù)浣o出更詳細(xì)地描述。電池組電池配置就電池配置而言，根據(jù)電池組內(nèi)物理串聯(lián)放置的電池?cái)?shù)量，以及充電器IC的輸出電壓(VOUT)范圍，電池充電器IC分為單節(jié)或多節(jié)電池充電器IC兩種類型。單電池具有較低的功率輸出和較小尺寸，通常最大放電電流在1C到3C之間（例如1Ah=1A～3A）。這意味著單電池充電器IC通常適用于較小的移動(dòng)設(shè)備，例如手機(jī)、手表和耳機(jī)。而多個(gè)堆疊的電池則可以提供較大功率，通常用于需要更多功率的大型系統(tǒng)，例如筆記本電腦、揚(yáng)聲器、移動(dòng)電源和無(wú)人機(jī)。不過(guò)，電池組內(nèi)并聯(lián)的電池?cái)?shù)量通常不會(huì)影響充電器IC的選擇，因?yàn)椴⒙?lián)不影響電壓。輸入電壓(VIN)范圍消費(fèi)電子產(chǎn)品大多通過(guò)USB端口供電，該端口至少也要支持5V電壓。隨著USB標(biāo)準(zhǔn)逐步演變?yōu)橹С諹SB供電(PD)的新型USBType-C連接器，最大允許電壓也增至20V。根據(jù)USBPD規(guī)范的擴(kuò)展功率范圍(EPR)，該電壓還將進(jìn)一步上升至48V。從充電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的角度來(lái)看，充電器IC支持的VIN范圍和功率必須在充電的同時(shí)為下游電源軌供電。如果系統(tǒng)所需的總功率低于15W，則可以使用5V標(biāo)準(zhǔn)USBType-C；如果總功率超過(guò)15W，使用USB連接器時(shí)還必須采用具有更高

VIN和USBPD的解決方案。對(duì)USB應(yīng)用來(lái)說(shuō)，充電器IC必須向后兼容5V電壓。采用多于1個(gè)電池串聯(lián)的電池組會(huì)增加充電器IC的成本和復(fù)雜性，因?yàn)槠渫負(fù)浔仨氈С謱捿斎腚妷悍秶ɡ缟祲和負(fù)洌?。如果采用非USB連接器（即筒形插孔連接器），系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員通?？梢宰杂蛇x擇VIN，而無(wú)需考慮對(duì)其他電壓電平的支持。對(duì)設(shè)計(jì)而言，這樣更簡(jiǎn)單、性價(jià)比更高，但對(duì)最終用戶來(lái)說(shuō)，可能帶來(lái)不便，因?yàn)樗麑⒉坏貌恍枰粋€(gè)只能兼容一個(gè)產(chǎn)品的特殊壁式充電器。充電電流設(shè)計(jì)人員還需要考量充電電流及其對(duì)充電器IC拓?fù)溥x擇的影響。如果充電電流小于或等于500mA，使用線性充電器可以降低成本和尺寸。但對(duì)更高電流，則建議使用開(kāi)關(guān)充電器，因?yàn)榭梢越档凸牟⑻岣咝?；不過(guò)，與線性充電器相比，開(kāi)關(guān)充電器需要一個(gè)電感，因而會(huì)占用額外的電路板空間。舉例來(lái)說(shuō)，通過(guò)1A、5VUSB輸入充電，不建議使用線性充電器。如果使用線性充電器，在快充階段開(kāi)始，電池電壓為3V時(shí)，充電器IC有2V的壓降，會(huì)導(dǎo)致2W的功耗產(chǎn)生。線性充電器僅適用于充電電流較低的小型電池，而開(kāi)關(guān)充電器則適合處理更高的充電電流。系統(tǒng)電源路徑管理(PPM)電源路徑管理(PPM)功能可以根據(jù)輸入源電流能力和系統(tǒng)負(fù)載的電流要求對(duì)電池充電電流進(jìn)行調(diào)整。它幫助系統(tǒng)微控制器(MCU)或片上系統(tǒng)(SoC)獲得足夠的電力，同時(shí)還能夠利用多余電流為電池充電。常見(jiàn)的電源路徑管理選項(xiàng)如下文所述。沒(méi)有電源路徑管理的簡(jiǎn)單充電器IC（電池直接供電）沒(méi)有電源路徑管理的簡(jiǎn)單充電器IC，其電池直接連接至系統(tǒng)，充電器IC只有一個(gè)輸出，即電池。在這種情況下，必須先將電池充電至最低系統(tǒng)電壓，然后產(chǎn)品才能開(kāi)機(jī)。如果電池已經(jīng)深度放電，則可能還需要額外的充電時(shí)間，對(duì)于在充電時(shí)可以使用的產(chǎn)品應(yīng)用中，用戶體驗(yàn)將欠佳。對(duì)于沒(méi)有電源路徑管理的簡(jiǎn)單充電器而言，其優(yōu)勢(shì)在于簡(jiǎn)單和較低的BOM成本。MP26029即為一款具有溫度調(diào)節(jié)功能的單節(jié)鋰離子/鋰聚合物電池充電器IC（參見(jiàn)圖2）。其片上充電MOSFET作為全功能線性充電器IC工作，具有預(yù)充電、恒流(CC)充電、恒壓(CV)充電、充電截止和自動(dòng)再充功能。內(nèi)部偏置電路由IN或BATT引腳中較高的電壓供電。MP26029

還提供一個(gè)ISET引腳來(lái)啟用或禁用充電，同時(shí)提供一個(gè)狀態(tài)指示引腳，以報(bào)告器件正在充電、充電完成或充電暫停等狀態(tài)。圖2：具有5V輸入的MP26029典型應(yīng)用電路OR選項(xiàng)電源路徑管理（旁路模式）對(duì)于OR選項(xiàng)電源路徑管理（也稱為旁路模式或直通法），由外部開(kāi)關(guān)管理電池充電和系統(tǒng)路徑。這種方法優(yōu)化了儲(chǔ)能容量，并能在電池故障時(shí)提供保護(hù)功能。OR選項(xiàng)電源路徑管理遵循兩個(gè)基本原則：VIN存在時(shí)，VIN直接連接至系統(tǒng)沒(méi)有VIN時(shí)，VBATT直接連接至系統(tǒng)采用OR選項(xiàng)，電源路徑管理系統(tǒng)必須能夠承受

VIN。同時(shí)，系統(tǒng)電壓(VSYS)不會(huì)被調(diào)節(jié)。另外，在這種拓?fù)渲?，由于兩個(gè)電源軌是分開(kāi)的，電池不能通過(guò)額外的電流來(lái)補(bǔ)充系統(tǒng)電源。但采用窄電壓直流（NVDC）電源路徑架構(gòu)可以緩解此問(wèn)題，具體詳述如下。MP2759是一款具有OR選項(xiàng)的電源路徑管理的鋰離子/鋰聚合物電池充電器IC，適用于1至6節(jié)的串聯(lián)電池，并支持具有不同電池調(diào)節(jié)電壓的多種電池化學(xué)類型。MP2759

采用QFN-19(3mmx3mm)封裝，能夠根據(jù)電池的電壓和電流在四個(gè)充電階段之間切換，包括涓流充電、預(yù)充電、恒流充電和恒壓充電。在電池耗盡時(shí)，該器件可以通過(guò)“或”選擇電源路徑為系統(tǒng)供電，同時(shí)提供保護(hù)功能，如使用JEITA配置文件提供電池溫度監(jiān)測(cè)，以及電池過(guò)壓保護(hù)(OVP)。MP2759的外部P溝道電池MOSFET支持OR選項(xiàng)電源路徑管理。其電池FET的柵極由IN引腳信號(hào)驅(qū)動(dòng)。沒(méi)有輸入源時(shí)，電池FET將電池連接到系統(tǒng)；接入輸入源時(shí)，電池FET關(guān)端，輸入源通過(guò)不同的MOSFET(Q1)為系統(tǒng)供電。此外，輸入電流限制功能可以通過(guò)降低充電電流來(lái)防止輸入源過(guò)載（參見(jiàn)圖3）。圖3:OR選項(xiàng)電源路徑管理窄電壓直流（NVDC）電源路徑管理窄電壓直流(NVDC)電源路徑管理是一種常見(jiàn)的方法，它具備的多種優(yōu)勢(shì)如下所述：即使電池電壓很低，系統(tǒng)也可以即時(shí)開(kāi)機(jī)系統(tǒng)電壓追蹤電池電壓，從而可降低充電產(chǎn)生的熱量；而且由于無(wú)需承受外部

VIN，因而支持較低電壓的系統(tǒng)設(shè)計(jì)輸入電量不足時(shí)，電池可補(bǔ)充系統(tǒng)系統(tǒng)可以與電池完全斷開(kāi)，以適應(yīng)運(yùn)輸模式、過(guò)流保護(hù)(OCP)或欠壓保護(hù)(UVP)等情況具備NVDC，充電器IC可以提供兩個(gè)獨(dú)立的輸出（分別來(lái)自系統(tǒng)與電池），從而允許充電器IC將系統(tǒng)電壓調(diào)節(jié)至高于電池電壓。NVDC還提供運(yùn)輸模式選項(xiàng)。在運(yùn)輸模式下，當(dāng)沒(méi)有VIN時(shí)，可以禁用位于電池和系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)之間的內(nèi)部電池FET，從而將電池與系統(tǒng)輸出完全斷開(kāi)。該功能有效消除了產(chǎn)品未售出時(shí)產(chǎn)生的系統(tǒng)電流消耗，從而延長(zhǎng)了電池使用時(shí)間。MP2733是一款高度集成的開(kāi)關(guān)模式電池充電器IC，適用于單節(jié)鋰離子和鋰聚合物電池應(yīng)用。該器件提供NVDC電源路徑管理，非常適合平板電腦、無(wú)線攝像頭、智能手機(jī)和便攜式設(shè)備。NVDC功能可以分別控制系統(tǒng)和電池，并在啟動(dòng)時(shí)給予系統(tǒng)優(yōu)先權(quán)，當(dāng)電池缺失或深度放電時(shí)，系統(tǒng)也能啟動(dòng)。如果輸入電源在電池耗盡的情況下也可用，則系統(tǒng)電壓將被調(diào)節(jié)至其可調(diào)最小值(VSYS_REG_MIN)。NVDC架構(gòu)由前端降壓DC/DC變換器和置于SYS和BATT引腳之間的電池FET提供支持。圖4顯示了MP2733的NVDC結(jié)構(gòu)。圖4:NVDC電源路徑管理架構(gòu)NVDC架構(gòu)通過(guò)以下方式調(diào)節(jié)電壓：如果VBATT

降至

VSYS_MIN

以下，系統(tǒng)電壓將調(diào)節(jié)至

VSYS_REG_MIN。同時(shí)，電池FET工作于線性模式，根據(jù)

VBATT為電池充電。另外，VSYS_MIN

可通過(guò)I2C接口設(shè)置。如果

VBATT

超過(guò)

VSYS_MIN

+VBATT_GRD（約60mV），則電池FET完全導(dǎo)通。電池之間的壓差即為電池FET的

VDS，充電電流環(huán)路由變換器的PWM控制實(shí)現(xiàn)。如果充電暫?；蛲瓿?，系統(tǒng)電壓將被調(diào)節(jié)至最大值（見(jiàn)圖5）。除了上述特性以外，MP2733的NVDC架構(gòu)還支持運(yùn)輸模式。圖5:VSYS

隨VBATT

的變化曲線充電器IC拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)充電器IC拓?fù)渲饕袃煞N類型：線性充電器IC和開(kāi)關(guān)充電器IC，后者可進(jìn)一步分為升壓、降壓和升降壓充電器IC（參見(jiàn)圖6）。下面將詳細(xì)介紹這些拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。圖6:充電器IC拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)線性充電器IC線性充電器IC通常體積小、簡(jiǎn)單而且性價(jià)比高。這類充電器IC由于沒(méi)有開(kāi)關(guān)所以噪聲較低；但受封裝尺寸的限制，較高的充電電流會(huì)產(chǎn)生較高功耗。因此，線性充電器因其小體積而非常適合便攜式物聯(lián)網(wǎng)(IoT)設(shè)備，如健身器材配件、智能手表和藍(lán)牙耳機(jī)等。開(kāi)關(guān)充電器IC在中、大電流下，開(kāi)關(guān)充電器IC比線性充電器IC更高效，并且在寬輸入電壓(VIN)范圍內(nèi)具有更高的適應(yīng)性。不過(guò)，開(kāi)關(guān)充電器IC還需要一個(gè)電感器和更多的電容器，這會(huì)增加成本、復(fù)雜性并占用更多的PCB空間。對(duì)具有較大電池的應(yīng)用，或需要更高效率以實(shí)現(xiàn)快充功能的應(yīng)用，建議選擇開(kāi)關(guān)充電器IC。這類充電器IC是高密度系統(tǒng)的理想之選，例如智能手機(jī)、平板電腦、筆記本電腦、移動(dòng)電源和揚(yáng)聲器。開(kāi)關(guān)充電器IC主要有三種不同類型：降壓（buck/step-down）、升壓（boost/step-up）和升降壓（buck-boost），升降壓充電器IC可以將輸出調(diào)節(jié)至高于或低于輸入電壓。在選擇開(kāi)關(guān)充電器IC時(shí)，需要考慮以下兩個(gè)問(wèn)題：VIN范圍是多少？（例如，它是用于5VUSB應(yīng)用還是USBPD應(yīng)用）電池組電壓范圍是多少？（這取決于電池組中串聯(lián)的電池?cái)?shù)量）一旦確定了這些問(wèn)題，就可以輕松確定開(kāi)關(guān)充電器IC拓?fù)?。通常，開(kāi)關(guān)充電器IC用于充電電流高于500mA的應(yīng)用。

開(kāi)關(guān)充電器IC的具體類型（降壓、升壓和升降壓）詳述如下。降壓充電器IC降壓充電器IC適用于最小輸入電壓始終超過(guò)最大電池電壓(VBATT)的應(yīng)用，例如單電池5VUSB。即使所需的最大充電功率超過(guò)5VUSBType-C提供的15W（例如大多數(shù)智能手機(jī)），也仍然可以使用降壓充電器IC，只要它能夠處理USBPD支持的更高

VIN

工作電壓和功率。升壓充電器IC升壓充電器IC適用于

VIN

低于最大

VBATT

的應(yīng)用，如帶2節(jié)電池的5VUSB。這種類型的充電器IC僅適用于功率要求小于或等于15W的應(yīng)用，如需更高功率，則需要采用升降壓充電器IC。將升壓充電器IC用于功率需求較低的多節(jié)電池應(yīng)用，可以避免采用USBPD控制器等額外組件，從而節(jié)省成本。升降壓充電器IC采用升降壓拓?fù)涞某潆娖鱅C允許

VBATT高于、低于或等于器件的VIN，這意味著電池可以通過(guò)任何電源電壓持續(xù)充電，直至達(dá)到其目標(biāo)電壓。這樣，快充在更加廣泛的條件下成為可能，盡管它確實(shí)需要更大的充電器IC封裝尺寸。通常，如果接入輸入電源，升降壓充電器IC可以工作于三種工作模式：升壓模式、降壓模式和升降壓模式。升壓模式下的VIN

低于VBATT，降壓模式下的VIN

高于

VBATT，而升降壓模式下的VIN

與

VBATT幾乎相等。升降壓充電器IC能夠在整個(gè)PD電壓范圍內(nèi)提供高功率，同時(shí)還向后兼容5V傳統(tǒng)USB。這類充電器IC最常用于多節(jié)電池串聯(lián)的USBPD應(yīng)用，例如筆記本電腦、智能手機(jī)和移動(dòng)電源。

USBON-THE-GO(OTG)或稱放電（Source）模式USBOn-The-Go(OTG)也稱為USBType-C放電模式，它并不是USB的新功能，但在引入U(xiǎn)SBType-C連接器之前并不常見(jiàn)。USBOTG允許來(lái)自便攜式電池供電設(shè)備的雙向供電，這使設(shè)備（例如移動(dòng)電源）能夠?yàn)槠渌B接的其他設(shè)備或配件充電。之前，舊的micro-USB規(guī)范需要采用特殊的電纜才能實(shí)現(xiàn)OTG功能，這增加了成本并降低了產(chǎn)品的互操作性（例如，支持OTG的電纜可能不能為其他設(shè)備充電）。USBType-C標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布之后，USBOTG成為一種廣受歡迎的功能，因?yàn)闊o(wú)需增加更多成本，使用相同的電纜和連接器即可實(shí)現(xiàn)?，F(xiàn)在，許多采用電感拓?fù)涞拈_(kāi)關(guān)充電器IC都支持USBOTG操作。該功能在許多常用產(chǎn)品中隨處可見(jiàn)，例如筆記本電腦、智能手機(jī)和移動(dòng)電源。要支持USBOTG，產(chǎn)品需要具備以下條件：充電器IC必須支持雙向操作，并至少提供5V電壓。充電器IC必須具有限流功能，以保護(hù)連接的電流接收設(shè)備不會(huì)吸收過(guò)多的電流。產(chǎn)品必須具備一個(gè)USBCC控制器，可以將其角色從電力消耗者改為電源提供者，它能夠檢測(cè)連接的接收設(shè)備，并在CC引腳上公布能夠提供的額定電流。

MP2722是一款高效降壓充電器IC，它集成了USBType-C放電模式和雙角色電源(DRP)模式所需的功能。該器件的集成CC控制器提供僅接收（sink-only）模式、僅放電（source-only）模式和雙角色電源(DRP)模式。這些模式可以通過(guò)I2C接口手動(dòng)設(shè)置，也可以自動(dòng)選擇。MP2722完全兼容包含DRP功能的USBType-C1.3標(biāo)準(zhǔn)，并提供Try.SNK和Try.SRC模式支持。在sink-only模式下，器件可以通過(guò)輸入電源接收電力。此時(shí)器件僅用作充電器，并在IN引腳接入輸入電源時(shí)為電池充電。在source-only模式下，器件可以通過(guò)電池為IN引腳供電。這種模式對(duì)于想要為外部設(shè)備供電的應(yīng)用十分有用。在DRP模式下，DRP端口可以充當(dāng)接收器或者電源，而且可以根據(jù)已連接的端口類型自動(dòng)進(jìn)行模式切換。無(wú)論DRP端口工作于何種模式，主機(jī)都可以強(qiáng)制器件打開(kāi)和關(guān)閉。安全性除了確定理想的電池充電器IC拓?fù)湟酝猓O(shè)計(jì)人員還必須考慮器件的安全特性，以及這些特性與整體解決方案的關(guān)系。常見(jiàn)的安全功能可監(jiān)測(cè)并提供以下保護(hù)：輸入、電池和系統(tǒng)欠壓和過(guò)壓保護(hù)輸入、電池和系統(tǒng)過(guò)流保護(hù)電池充電電流和電壓曲線IC溫度和電池溫度（包括遵循JEITA標(biāo)準(zhǔn)）充電/放電時(shí)間限制（通過(guò)充電安全定時(shí)器實(shí)現(xiàn)）MCU和充電器IC軟件（通過(guò)監(jiān)控器定時(shí)器實(shí)現(xiàn)）要實(shí)現(xiàn)電池充電器IC的安全功能，通常需要規(guī)定工作范圍（例如電流和/或電壓），同時(shí)設(shè)置充電或器件操作的上下閾值。例如，如果預(yù)期工作輸入電壓VIN為5V，則充電器IC可以設(shè)置3V的輸入欠壓保護(hù)(UVP)閾值和6V的輸入過(guò)壓保護(hù)(OVP)閾值。當(dāng)VIN超出這些閾值，IC會(huì)禁用輸入電源。充電器IC還可以提供約4.5V的可配置VIN調(diào)節(jié)環(huán)路，以防止從輸入電源中汲取過(guò)多的功率。在這種情況下，充電器IC只需從輸入中汲取所需的功率；當(dāng)VIN降至其閾值以下時(shí)，汲取