配合移動(dòng)設備應用充電新趨勢的保護解決方案

反向過(guò)流保護功能。當連接錯誤的附件或有缺陷的附件的時(shí)候，電池仍然有可能放電到附件，而且反向放電的電流可能超過(guò)充電通道的電流通過(guò)能力。由于充電器無(wú)法檢測到反向電流，因此需要增加另外的模塊來(lái)檢測反向電流。

反向浪涌電流抑制。插入附件的時(shí)候，如果沒(méi)有電流保護方案，可能從電池流出極高的浪涌電流，而且可能產(chǎn)生過(guò)高的振鈴，從而損害器件，所以必須采用電流監測功能來(lái)控制反向MOSFET的門(mén)極，從而消除振鈴和浪涌電流。

短路保護。如果附件出現直接短路，可能會(huì )瞬時(shí)涌現源自電池的極高電流，所以保護器件應該提供過(guò)流保護，而且可以通過(guò)外部電阻對電流進(jìn)行設置以適應不同的系統要求。另外，保護器件應該具有自動(dòng)恢復功能，即當外部短路狀況消除之后，系統會(huì )自動(dòng)地恢復工作。

從電池到外部附件的電壓電路。必須降低電池和附件之間的損耗，如果電壓電路過(guò)高的話(huà)，會(huì )產(chǎn)生額外的損耗，影響到電池的可用電壓。

綜上所述，設想的保護方案（Box）應該具備以下的特性：

1. 對于電池放電來(lái)講，應該采用背對背的結構，防止電池漏電。

2. 應該具備反向過(guò)流保護功能。

3. 應該對反向浪涌電流進(jìn)行控制。

4. 應該對反向供電通道的短路進(jìn)行保護。

5. 導通電阻應該盡可能的低，即使通道的電壓跌落盡可能的低，減少額外的損耗。

只有具備了以上特性，反向通道才能得到良好的保護。

因此，我們建議的解決方案的架構是：具有背對背的N-MOSFET、具備正向和反向的過(guò)壓保護以及反向過(guò)流保護功能、具有極低的靜態(tài)電流等功能。（圖2）

集成解決方案的細節

圖3所示為集成解決方案的細節框圖，由于采用的是背對背的N-MOS結構，通過(guò)第一個(gè)N-MOS（標識1）的門(mén)極，可以防止浪涌電流進(jìn)入系統內部，同時(shí)這個(gè)N-MOS也提供正向的過(guò)壓保護。

圖3 集成解決方案

圖4 安森美OVP產(chǎn)品系列

背對背N-MOS結構的另一個(gè)N-MOS（標識2）提供-28V的過(guò)壓保護。之前采用的一般是P-MOS，但相對于P-MOS，N-MOS的導通電阻更低，使電池能夠工作在更低電壓下。同時(shí)N-MOS支持更大的電流，而且這個(gè)N-MOS還通過(guò)檢測電流來(lái)控制反向通道的浪涌電流，提供反向過(guò)流保護。

此外，方案還應提供過(guò)流保護（標識3），并且過(guò)流保護的電流值可以通過(guò)外部電阻設定。同時(shí)集成方案還要提供狀態(tài)標記引腳（標識4）以及邏輯控制引腳（標識5），并控制芯片的工作模式。