选择线性充电器还是开关充电器

电子设计 2021-12-09 3358

描述

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线性充电器和开关充电器广泛应用于多种应用：助听器、智能手表、传感器节点、手机、笔记本电脑...数不胜数！每当使用可充电电池时，都需要一个充电器。然而，考虑到可用的不同充电拓扑相关的利弊，您在选择充电器时可能需要考虑更多因素。

每种方法都有其利弊。线性充电器体积小、易于使用、成本低廉。不用任何切换，它们即可适用于噪声敏感的应用；但是当充电电流大时，功耗很高。图1所示为线性充电器的示意图。

开关充电器以其高效率而闻名，并可在输入适配器电压的广泛变量下最小化功耗。但与线性充电器相比，附加电感器和电容器消耗更多的电路板空间，增加了BOM成本和设计复杂性。图2所示为开关充电器的图。表1比较了两种充电器类型的功能。

智能手表

线性充电器	开关充电器
功耗大，充电电流大	更高的效率和更低的功耗
简单设计；小解决方案尺寸	更复杂的设计
降低成本	更多组件；本更高
无电磁干扰（EMI）问题	开关噪声可能需要更多的布局考虑
适用于对小电池或<1.5A充电电流的电池充电	适合大容量电池和快速充电

表1：线性充电器与开关充电器的特征比较

选择哪种充电器将取决于表1中的哪些因素对于特定设计最重要。通常，由于小型解决方案尺寸，简单的设计和较低的成本（如bq25120），小型电池和低充电电流应用，如可穿戴设备、物联网（IoT）等都优选线性充电器。一些备用电池应用，如紧急呼叫和汽车GPS定位跟踪器也更优选如同bq24081-Q1的线性充电器。智能手机、平板电脑和笔记本电脑等高功率和多单元电池应用将使用开关充电器，如bq24170。

这些充电器产品定制用于支持锂离子、锂聚合物、LiFePO4、NiMH、铅酸等不同的电池化学物质。由于能量密度高、维护频率低、自放电特性低，锂离子电池常用于消费品和工业应用。由于稳定性和可靠性特性，LiFePO4和NiMH经常出现在汽车应用中。

下次考虑线性或开关电池充电器并优化应用程序时，请考虑本指南。快乐设计！

其它资源：

若想了解更多关于bq25120的信息，请阅读本博客：如何设计更小且电池运行时间长的可穿戴设备

编辑：金巧

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