高度集成的电池充电器 IC 用例：扫地机器人

用例

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本用例将介绍MPS全集成开关充电 IC 在扫地机器人中的应用。

扫地机器人需要多电池充电IC来供电。由于市场对成本极为敏感，有些设计采用 MCU 和外部组件来构建自己的分立式解决方案，而不是采用专用充电 IC。

MP2759是一款高度集成的开关充电IC，专为采用 1 至 6 节串联锂离子、锂聚合物和磷酸铁锂电池组的充电应用而设计。该 IC 将三个功率 MOSFET 以及模拟控制电路集成到一个 3mmx3mm 的封装中，只需很少外部元器件即可安全、可靠地运行。

传统分立式解决方案至少需要两个功率 MOSFET 用于充电IC的 DC/DC 变换器：一个功率 MOSFET 用于防止电池电量回流到输入端；另一个 MOSFET 则用于电池的电源路径管理功能（如果需要）。而且，包含采样电路、补偿电路、PWM 发生器和驱动器的控制回路也必不可少。另外，系统还需要适当电路来提供保护功能、输入源指示或操作条件的变化指示，以及其他功能。

这些分立的元件使设计过程变得复杂，它不仅不具备充电可编程性，而且充电精度低、电路板尺寸大。

采用MP2759充电解决方案则具有以下优势：

• 不涉及软件：这是一种自主充电解决方案，它不需要MCU 代码，构建和验证的时间更短。
• 更小的电感：低开关频率需要大电感。MP2759 具有较高开关频率（高达 700kHz），因此所需电感尺寸较小。而集成 FET又进一步减小了解决方案尺寸。
• 充电速度更快：现有MCU 解决方案需要较长时间来充电，因为低效率需要电流更低。MP2759则集成了低 R_DS(ON) MOSFET，可以支持更大的充电电流，散热性能也更加出色。
• 精度更高：分立式MCU 充电解决方案的电流和电压调节精度较差。将电池充电至满电压（例如每节电池 4.2V）对于最大化电池容量非常重要，但却不能超过满电压以避免造成安全问题。MP2759 的高精度电流和 0.5% 的电压调节精度意味着电池可以更快、更安全地充至更高容量；扫地机器人将能够在每次充电后更快地返回清洁并运行更长时间。

其他功能：

• 可调输入限流调节
• 可调电池充电温度范围
• 采用 JEITA 配置的电池温度监测和保护
• 高达 36V 的工作输入电压和 40V 保护
• 高达 3A 的可调充电电流
• 支持多达 6 节电池串联，每节电池都具有 3.6V/4.0V/4.1V/4.15V/4.2V/4.35V/4.4V 电池调节电压
• MPPT 的最小输入电压调节
• 支持“或”选择电源路径管理，以实现在电池电量不足时即时启动
• 0.5% 的电池调节电压精度
• 450kHz 或 700kHz 开关频率
• 集成反向阻断 FET 和降压开关 FET
• 内部环路补偿
• 充电操作指示
• 输入状态指示
• 电池过压保护
• 充电安全定时器
• 芯片过温保护