如何應(yīng)對(duì)手機(jī)充電系統(tǒng)面臨的挑戰(zhàn)

出于充電時(shí)的安全考慮，手機(jī)平臺(tái)一般會(huì)限制充電電壓在7V以下，適配器輸出電壓高于7V若直接接到手機(jī)充電模塊是不允許充電的，另外由于國(guó)內(nèi)統(tǒng)一的充電接口標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施，適配器的DC輸出電壓大多集中在5～6V，針對(duì)國(guó)內(nèi)適配器的特點(diǎn)，OVP芯片主要是為了避免適配器熱插拔時(shí)的瞬態(tài)過(guò)沖對(duì)手機(jī)平臺(tái)芯片的累計(jì)性損傷。

圖3： 適用于國(guó)內(nèi)適配器的單芯片手機(jī)充電系統(tǒng)方案 。

而上海艾為的AW3206就是一款能滿足國(guó)內(nèi)手機(jī)充電系統(tǒng)要求的OVP芯片。AW3206的OVP保護(hù)電壓為6.8V，適用于適配器輸出電壓為5～6V的國(guó)內(nèi)手機(jī)充電系統(tǒng)。對(duì)于熱插拔的瞬態(tài)過(guò)壓，AW3206的100ns過(guò)壓保護(hù)反應(yīng)時(shí)間能確保手機(jī)充電系統(tǒng)的安全。AW3206高達(dá)±8KV（HBM）的ESD保護(hù)和±450mA的Latch-up保護(hù)都是增加手機(jī)充電系統(tǒng)的安全性和可靠性的有力基礎(chǔ)。

為了增加手機(jī)充電系統(tǒng)的安全性和可靠性，AW3206具有以下特點(diǎn)：

1、6.8V的輸入保護(hù)電壓，適用于適配器輸出電壓為5～6V的國(guó)內(nèi)手機(jī)充電系統(tǒng)；

2、集成K-Charge技術(shù)的輸入限流保護(hù)，既能在芯片溫度低的時(shí)候保證比較大的充電電流，又能在芯片結(jié)溫太高時(shí)智能調(diào)整輸出電流來(lái)限制結(jié)溫，性能與安全兼顧；

3、集成具有防反灌功能的充電P-MOSFET，既節(jié)省成本，又可防止待機(jī)時(shí)電池電流反灌；

4、鋰離子電池過(guò)壓保護(hù)和過(guò)溫保護(hù)。

兼容諾基亞適配器的手機(jī)充電系統(tǒng)面臨的問(wèn)題及應(yīng)對(duì)措施

根據(jù)市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)Gartner在今年的調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，諾基亞在全球的市場(chǎng)占有率為34.2%，仍是手機(jī)中第一大巨頭，而且在某些新興市場(chǎng)國(guó)家諾基亞的市場(chǎng)占有率更高，比如IDC的調(diào)查數(shù)據(jù)顯示諾基亞2009年底在印度的市場(chǎng)占有率高達(dá)54%。由于諾基亞手機(jī)的普遍性，諾基亞適配器也是唾手可得，所以可兼容Nokia適配器的充電系統(tǒng)是設(shè)計(jì)人員需要考慮的。

圖4： 諾基亞適配器AC-3C的輸出特性曲線。

但在標(biāo)準(zhǔn)的諾基亞適配器中，有很大一部分適配器的輸出電壓是高于7V的，圖3是諾基亞適配器AC-3C的輸出特性曲線，從圖中可以看出， AC-3C的輸出電壓在空載時(shí)為7.5V，而有的諾基亞充電器的輸出電壓會(huì)高達(dá)8～9V。為了適應(yīng)諾基亞適配器，曾有如圖5所示的用高壓LDO設(shè)計(jì)的手機(jī)充電系統(tǒng)方案：

圖5： 針對(duì)諾基亞適配器的手機(jī)充電系統(tǒng)方案。

但這個(gè)方案會(huì)有一些問(wèn)題，首先高壓LDO由于工藝尺寸較大（為了承受高輸入電壓），導(dǎo)通電阻RDS(ON)會(huì)比較大，諾基亞適配器的輸出電壓會(huì)隨輸出電流增大而逐漸降低，充電電流越大，輸出電壓越低，過(guò)大的LDO導(dǎo)通電阻會(huì)使電壓進(jìn)一步降低，而LDO后面的充電模塊也有一定的導(dǎo)通壓降，這樣就可能會(huì)有加到電池上的電壓太低而使電池充不滿的情況。另外LDO多采用SOT23-5L的封裝形式，高輸入電壓充電時(shí)在LDO內(nèi)部的功耗比較大，散熱會(huì)存在問(wèn)題。沒(méi)有OVP保護(hù)功能、整個(gè)方案的占板面積大、成本高也都是這個(gè)方案的缺點(diǎn)，所以一個(gè)適用于諾基亞適配器的單芯片手機(jī)充電系統(tǒng)方案是設(shè)計(jì)人員迫切需要的。