高集成度IC+算法快速实现快速充电和电子烟设计

电源管理芯片厂商提供高集成度的解决方案以及算法可以加快客户的产品设计，并且能够避免遇到发热和电磁干扰等等问题。同时，人体信号非常微弱，用于人体信号检测的光传感器需要做到高灵敏度。日前，力智电子在IIC China 2015展会（电子工程盛会）上带来了快速充电（包括车载和移动电源等）和电子烟解决方案，以及MOSFET和可用于可穿戴设备的光传感器等产品。 “我们公司主要是做模拟IC的设计，主要产品有电源类的IC，包括充放电、电源管理、功放元件以及MOSFET。现在我们在积极拓展光学传感器的开发，以及与人体相关的传感器系统，包括手腕的心率检测、胸带的心率检测、以及通过皮肤表面测量脂肪。”力智电子股份有限公司技术行销三部资深工程师林昱廷在展会上对记者介绍说。

图1：力智电子股份有限公司技术行销三部资深工程师林昱廷。
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图2：MOSFET最大可到80V，可用于个人电脑、手机、显示器设计中。电池管理系统包括电池计量、保护IC、充电IC等，是针对手机市场设计的。
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“传感器的设计难度在于人体信号非常微弱，我们是基于过去在模拟电路的多年经验来提升检测的灵敏度。医疗保健类，像可穿戴设备需要增加一些健康功能，都是我们的目标。然后是快速充电、电子烟的解决方案。现在很多手机像三星和苹果，以及最新的小米盒子上都有采用快速充电，重要的是充电环境是否支持。虽然手机原装充电器支持快速充电，但是在使用移动电源或是车载充电器或笔记本去充的时候，如果没有采用相应的芯片，就无法实现快充。现在我们在汽车中已经提供了快速充电设计。”林昱廷表示。

图3：力智的三合一光传感器包括红外光、环境光和测距三个功能，目前已经嵌入到了各个手机上。现在该光传感器又用到了手表和手环上，提供防脱落和光学心率感测功能。
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力智的快充解决方案可以达到12V/3A，目前已取得Qualcomm的认证，有很多的高端手机上采用的都是Qualcomm的芯片。另外，像三星和苹果自己开发的快充标准，力智也都支持。 对于快速充电的设计挑战，他谈道，车充的挑战在于它的结构非常紧致，会有发热和电磁干扰的问题，尤其在大功率的情况下。力智有建议的layout标准，也会为客户提供咨询，比如提供公板，客户可参考设计，快速地将芯片应用到他们的产品上。 对于QC快充标准，力智一颗IC再加上外部的几颗电感、电容，就可以快速完成产品设计。另外，市面上有90%的快速充电设备力智都能支持。电子烟也是集成式的设计，提供20W以内的最优化、最紧致的设计。心率检测的演示套件可以套在手腕上做心率检测。除了提供传感器以外，力智还提供相应的算法，从而帮助客户快速地将产品导入到设计。“很多客户在算法的开发上是最花时间的。”他解释道。

图:4：快充解决方案仅用到了几颗外部电容和电感，就可以快速完成设计。
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力智主要专注于电源类产品，电源类周边，包括移动电源、车充以及手机、笔记本、个人电脑中的电池计量，以及可穿戴产品中的传感部分，此外还有独立的健康解决方案，比如区域体脂计，以及美容灯。这些产品都结合了无线传输和后面的云端方案。其中电源类的比重最大。

图5：美容灯解决方案：绿光可以美白，红光可以促进血液循环，蓝光可以消除青春痘。设备可以记录使用灯的种类和时间，同时电源、控制和蓝牙上传APP功能都做到了其中。
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力智的电子烟和快速充电解决方案强调的是高集成度。用分立器件来设计模拟电路会使设计变得复杂、出错率高、成本增加。再就是充电辨识的准确性，即不同的移动电话（比如苹果、三星等）接入充电器的时候，需要辨识相应信号来提供正确的充电方式。快充充电器在外形上和传统的充电器没有差别，但是却具有快速充电功能。另外是车充，很多用户开车可能也就一二十分钟，他们希望在开完车时，手机能够充满电量。力智也提供快充的车载充电器解决方案。

图6：电子烟以前没有专用IC时是采用不同的IC组合而成。现在力智把升降压IC和MOSFET集成到了一颗IC中。这颗IC可以将3.7V升压到6V，提供18W的输出功率。
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