安森美半導體新系列開關電池充電方案應對便攜設備充電挑戰(zhàn)

多管齊下保證設備的安全性

另一個電池充電的挑戰(zhàn)是要保證設備安全性不受影響。NCP185x系列采用了多種安全措施來實現(xiàn)這一目標，包括正向及負向嵌入式過壓保護(OVP)、內(nèi)部結(jié)溫傳感器及管理，以及外部電池負溫度系數(shù)(NTC)及JEITA管理，而且可提供事件報告機制，將插入、過壓、過熱、過冷、充電周期狀態(tài)、充電開始、充電完成等報告給CPU進行相應處理。

獨特的正向及負向過壓保護可防止新便攜設備受到過壓的損壞。線纜及充電器都是一般商品，在廉價的零配件市場就可以買到，出現(xiàn)故障的可能性很高。充電源可以是交流適配器(電壓達20 V)、計算機USB端口(通常12 V-20 V)、小汽車車載套件(典型值12 V)或卡車(典型值24 V)，因此只有強固的正向28 V過壓保護才可以保護設備的安全，且在上述所有應用場景下都提供足夠的裕量。NCP185x系列可提供+28 V過壓保護，可防止充電器故障或熱插拔時過高的浪涌電壓損壞開關充電器件;此外還有一種情況，在出現(xiàn)插口/連接器故障時，VIN和GND可能反向，NCP1852率先提供了-20 V OVP能力以幫助保護正在充電的手機。

NCP185x系列具有電池溫度監(jiān)測功能，可監(jiān)測4個溫度區(qū)(根據(jù)JEITA規(guī)范)：冷+5℃，不充電;正常溫度+5℃至+45℃，滿額充電;熱>45℃，降低充電電流;燙>65℃，不充電，從而確保電池充電過程不會過熱、起火和爆炸。電池溫度監(jiān)測功能是完全可軟件編程的。

圖4：4個溫度區(qū)的電池溫度監(jiān)測

NCP185x系列還可以將充電操作的變化或意料之外的故障報告給外部FLAG引腳，以便中斷充電;應用處理器可以通過I2C啟動充電控制及充電周期，且配合報告充電事件。

寬廣陣容的NCP185x系列應對不同需求

安森美半導體提供豐富的開關電池充電器件產(chǎn)品陣容來應對便攜設備的充電挑戰(zhàn)。NCP185x系列目前包括的NCP1850、NCP1851和NCP1852三款產(chǎn)品都可以滿足這一要求，并又各有特色。今后，這系列產(chǎn)品還將增加更多產(chǎn)品，支持更大充電電流，配合用戶的更廣泛需求。

圖5：安森美半導體NCP185x系列開關電池充電器產(chǎn)品架構(gòu)

其中，NCP1851是一款低高度、1.6 A、極具創(chuàng)新的開關電池充電器，允許使用功率有限的電源，如標準墻壁充電器和USB;NCP1852是首款帶+28V/-20V OVP的1.8A SBC，允許使用高功率墻壁充電器和USB等電源;NCP1850則是帶雙路徑的最小尺寸1.5 A SBC，允許以低系統(tǒng)成本使用標準墻充電器和USB等功率有限的電源。

以NCP1851為例，它是一款完全可編程的鋰離子開關電池充電器件，可大幅縮短充電時間，延長電池使用時間，并增添了先進的啟動功能。該器件集成了動態(tài)電源路徑管理功能，在電池電量低的情況下能迅速導通系統(tǒng)，對已深度放電的電池充電。該器件的內(nèi)部結(jié)溫傳感器，以及外部負溫度系數(shù)熱敏電阻通過將專用中斷傳達給I2C控制總線來確保系統(tǒng)安全充電。NCP1851提供USB OTG模式，無需另一個升壓轉(zhuǎn)換器，即可將電源配件插入USB端口。NCP1851提供1.6 A充電能力，尺寸僅為2.2×2.55 mm，用于符合USB標準的最新輸入電源及大容量電池，能在90分鐘內(nèi)完成1,650 mAh、4.2 V鋰離子電池的完整充電周期。

NCP1851與NCP185x系列的其他產(chǎn)品一樣，比競爭產(chǎn)品有更高的過壓保護能力、更大的充電電流，以及更大的USB OTG反向輸入電流能力，支持態(tài)路徑管理及電池激活功能。這些新器件所具有的快速充電時間性能及先進的功能組合，能以單芯片方案簡單地融入到最新USB充電設計中，為提升智能手機、平板電腦及其它手持設備(包括便攜醫(yī)療產(chǎn)品)的能效，實現(xiàn)這些產(chǎn)品的更高集成度、小型化、易用性、便攜性和耐久性提供了完善的解決方案，也使安森美半導體的開關電池充電器件贏得了更多主要客戶的青睞和采用。

總結(jié)：

智能手機及平板電腦等便攜設備越來越趨向采用更大容量的電池以配合大屏幕背光及多內(nèi)核處理器工作對電池電量的更高需求。與此同時，用戶需要快速的充電時間，且可能在充電時使用設備，還期望延長電池使用壽命及支持USB OTG附件等。安森美半導體的NCP185x系列大電流開關電池充電器幫助設計人員解決這些挑戰(zhàn)，不僅更快速高速地充電，還提供豐富保護特性，優(yōu)化用戶體驗，幫助設計人員開發(fā)出更具競爭力的便攜產(chǎn)品。