直流與反向供電通道的保護及其集成方案

　　1. 過(guò)壓鎖定能力。只有在總線(xiàn)電壓低于系統的最大額定電壓的時(shí)候，保護器件才應該是導通的。如果出現過(guò)壓，保護器件應該處于斷開(kāi)狀態(tài)以保護內部的系統。

　　2. 具備抗過(guò)壓能力。采用墻式適配器充電的時(shí)候為+28V，利用USB充電的時(shí)候為+20V。

　　3. 具有電流通過(guò)能力。利用墻式適配器充電的時(shí)候，電流可能達到1A甚至2A；在使用USB充電時(shí)，最大電流為500mA，

　　4. 能夠對浪涌電流進(jìn)行控制。

　　5. 保護器件與充電IC應該相互獨立。

　　如果具備了以上特性，直接充電通道將會(huì )得到良好的保護。

　　反向供電通道（從電池到附件）

　　對于反向供電通道來(lái)講，設想的解決方案（Box）必須解決以下幾個(gè)問(wèn)題：電池放電、反向過(guò)流、反向浪涌電流、短路保護，并盡量降低反向電路的電壓電路。

　　電池放電。當輸入電壓低于電池電壓時(shí)，應該避免電池放電，因為此時(shí)附件可能是沒(méi)有插入的。這時(shí)應該采用背對背的解決方案，在Vin小于Vbat的時(shí)候，防止電池漏電。只有在檢測到附件時(shí)，才支持反向供電。

　　圖2 建議解決方案

　　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）