作者： Diarmuid Carey，核心應(yīng)用部應(yīng)用工程師
(資料圖片)
問題：
能否在不構(gòu)建專用硬件的情況下制作充電寶應(yīng)用原型？
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答案：
對(duì)于這個(gè)問題，簡短回答是肯定的，而且由于多年來許多客戶問過這個(gè)問題，所以本文旨在更詳細(xì)地探討此話題。本文將回顧使用現(xiàn)有評(píng)估板開發(fā)應(yīng)用的過程，討論所遇到的挑戰(zhàn)，并概述關(guān)于進(jìn)一步修改和改進(jìn)的建議。
簡介
理想情況下，任何電源設(shè)計(jì)都應(yīng)該從一些基本的概念驗(yàn)證測試開始，這通常涉及測試現(xiàn)有演示板。本演示只是簡單地執(zhí)行該預(yù)先存在的步驟（在演示硬件上測試單電源軌），并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)展，以利用演示硬件得到一個(gè)工作系統(tǒng)。此外，由于本演示需要在相對(duì)較短的時(shí)間內(nèi)完成，采用典型開發(fā)流程——設(shè)計(jì)、布局、構(gòu)建、裝配和測試（加上任何設(shè)計(jì)迭代）——是不可能的，因此系統(tǒng)原型完全是利用現(xiàn)成的硬件制作的。
應(yīng)用
為了回答本文開頭提出的問題，有必要選擇一個(gè)高級(jí)應(yīng)用作為起點(diǎn)，以證明它是可能的。因此，充電寶應(yīng)用被選用來進(jìn)行概念驗(yàn)證。每個(gè)電子項(xiàng)目都離不開電源管理，因此可以選擇任何其他應(yīng)用。
充電寶是一種非常常見的應(yīng)用，大多數(shù)消費(fèi)者都遇到過并使用過——例如，許多旅行者會(huì)攜帶一個(gè)充電寶，以確保其手機(jī)在長途旅行中有電可充。充電寶本質(zhì)上是一個(gè)電池包（容量隨價(jià)格和所需的范圍而不同），有一個(gè)或多個(gè)USB-A端口，與一個(gè)USB-C輸入端口對(duì)其充電。當(dāng)然，在此基本功能之上添加其它復(fù)雜功能也是可能的。例如，可以增加一個(gè)無線充電板或一個(gè)輸入，以便戶外愛好者使用太陽能對(duì)充電寶充電。
此應(yīng)用包括的選項(xiàng)有通過太陽能給電池充電，或通過標(biāo)準(zhǔn)12 V AC-DC壁式電源適配器的直流輸入進(jìn)行充電。輸出包括一些基本USB-A充電端口（總共兩個(gè)），其產(chǎn)生5 V電壓，用于移動(dòng)電話和一系列USB供電的電子設(shè)備。
硬件選擇
電源選擇——LTC4416
在本示例中，設(shè)計(jì)將支持兩個(gè)輸入電源（一個(gè)太陽能電池板和一個(gè)AC-DC壁式電源適配器，后者只是一個(gè)簡單的AC-DC電源）。出于這個(gè)原因，設(shè)計(jì)需要一種稱為功率路徑優(yōu)先排序器的靈巧器件，它不僅要根據(jù)哪個(gè)電源可用而智能切換電源，而且要管理兩個(gè)電源都可用的情況，將優(yōu)先級(jí)賦予一個(gè)電源或另一個(gè)電源。一個(gè)簡單的實(shí)現(xiàn)版本是使用一些簡單的二極管——通常連接二極管的兩個(gè)陰極，并將陽極連接到相應(yīng)的電源。遺憾的是，由于典型二極管固有的壓降（約0.6V），這種特殊配置存在損耗，而且它也不支持實(shí)現(xiàn)任何巧妙的選擇標(biāo)準(zhǔn)，例如優(yōu)先級(jí)選擇。它只允許較高電位的輸入通過。
對(duì)于這種情況，LTC4416可以發(fā)揮作用——它不僅用效率更高的PFET取代了有損耗的二極管，而且允許指定優(yōu)先級(jí)。在這種特殊應(yīng)用中，壁式電源適配器將始終擁有較高優(yōu)先級(jí)。這樣，當(dāng)壁式電源可用時(shí)，設(shè)計(jì)就能利用該電源（并獲得更高的電流）。該器件非常靈活，可根據(jù)設(shè)計(jì)要求支持多種工作模式。表1（來源于LTC4416數(shù)據(jù)手冊(cè)）顯示了工作模式。
表1.LTC4416數(shù)據(jù)手冊(cè)中的工作模式
| E1 | 工作模式 | IG(OFF)1 | IG(OFF)2 關(guān)鍵詞：
責(zé)任編輯： 梅長蘇
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