病患照护领域其中一项关键趋势，就是越来越多病患在自己家中使用远端监视系统。造成此趋势的塬因显而易见－病患留院治疗的成本贵到让很多民众无力负担。因此，许多可携式电子监视系统结合了射频发送器，能把资料直接传送到医院内的监管系统，并交给相关人员检视与分析。这些种类的系统通常採用交流电作为主要电源，亦可使用电池供电，或插电∕电池两用的设计。冗余的电源设计是绝对必要的，如此才能在没有电源插座的地方确保装置仍能持续运作。此外，可携式医疗诊断装置的最新发展产品，例如医生与护士随身携带的装置，它们都採用电池作为主要电力来源，或当停电时尚能以电池作为备援的电源。这些类型的系统需要一个高效率的电池充电器电路。

除了医疗应用之外，包括如可携式银行交易终端机、强固型平板电脑、存货控管与条码扫瞄装置，都需要大容量的单颗电池来减少体积与重量。各种锂电池仍旧是最受欢迎的选择。但这些电池想要快速充电，必须解决精準性与安全性两大棘手难题。此外，业界持续开发出全新的锂基化学材料的阳极∕阴极组合，并将产品导入主流市场。因此，许多应用开始採用磷酸锂铁（LiFePO4）电池芯，因为它们提供胜过钴锂离子∕聚合物电池芯的安全性及更长的週期寿命。这类化学材料亦提供钴基锂离子电池芯的其他优点，包括低自放电率及相对较低的重量。

除了改进安全性（比较能避免电池热变形的问题）及更长的週期寿命之外，磷酸锂铁电池还提供相对较高的尖峰功率，而且产生的环境污染也较少。医疗与工业应用通常愿意接受磷酸锂铁电池较低的容积能量密度，以换取更高的安全性与週期寿命。各种备援应用要求更高的週期寿命，而且能够进行高电流的放电动作。

如何获得更多电力

许多掌上型工业或医疗装置的电源架构，通常很类似搭载大萤幕的智慧型手机。一般而言，会使用一个3.7V（4.2V最后充电或浮动电压）锂离子电池作为主电源，因为它们具有高重量（Wh/kg）与容积（Wh/m3）单位的能量密度。过去，许多高功率装置都使用一个双颗7.4V（8.4V浮动电压）锂离子电池来满足电源需求，但自从市面上出现平价5V电源管理IC，促使越来越多掌上型装置改採较低电压的架构，以便让产品能使用单颗锂电池。典型的可携式医疗或工业装置都会搭载可观的功能，并搭配超大尺吋（用在可携式装置）萤幕。当使用3.7V电池作为电源，容量必须达到数千微安培-小时。要在短短数小时内为这类电池充饱电，必须使用数安培的高电流才能进行快充。

然而，即使当找不到能提供高电流的墙式电源转接器，使用者会想利用USB埠来为自己的高功率装置充电。为满足这些需求，电池充电器必须能在找不到电源可用时仍能以高电流（超过2安培）来进行充电，并且还能有效率地利用USB埠提供2.5至4.5瓦的电力。

此外，产品必须保护敏感的下行低电压元件，避免因过压状况导致受损，并将高电压直接传导到USB输入端的负载、墙式电源转接器、或是电池，藉以把因发热导致的电力损失减至最小。在此同时，许多必须安全地管理电池充电演算法，以及监视各项关键的系统参数。

由于锂离子磷酸电池採用较低的3.6V浮充电压，因此排除了使用标準锂离子电池充电器的可能性。若没有正确充电，可能对电池造成无法弥补的损坏。精準的浮充电压充电可延长电池的寿命。LiFePO4磷酸锂铁相较于钴基锂离子电池的优势包括较低的容积能量密度（每单位容积的储电量），以及若新电池过早深循环则有可能永久损坏。

归纳关键的设计限制因素：

高容量电池需要用高电流充电以及要求高效率

包括工业与医疗在内的许多可携式应用，可提供USB相容的便利充电功能

锂离子磷酸电池有较低浮充电压的特殊充电要求，但仍提供许多超越锂离子电池的好处

任何IC解决方案想因应上述的设计限制因素，就必须具备微型化与单片结构等特点，不仅能快速有效率地对单蕊电池进行充电，还得相容于各种现代的电池化学材料，例如像磷酸锂铁。这样的元件将扮演催化剂的角色，促使全球市场採纳搭载大容量电池的可携式工业与医疗产品。

解决单蕊电池可携式装置的电力挑战

想透过单一IC来达到上述要求，这样的任务看似几乎不可能达成，这时您可考虑LTC4156。延续锂离子型LTC4155的脚步，新推出的LTC4156是一款高功率、以I2C介面来控制的高效率PowerPath管理器，适合作为各种单电池可携式应用的二极体控制器与磷酸锂铁（LiFePO4）电池充电器，例如可携式医疗与基础建设装置、备援装置、以及以高能量密度电池供电的应用。

这款IC设计用来从各种电源有效率地传送15瓦的电力，并将功耗减至最小，并排除热预算方面的限制。LTC4156的切换式PowerPath架构能无缝地管理两个输入电源的电力分配，而且当输入电源有限时，能优先为系统供应电力。请见图1所示。