基于A(yíng)W3208的手機快速充電方案
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目前手機使用的電池都是鋰離子電池，在手機工作時(shí)，電池不斷放電，電池電壓不斷下降，電池放電的電流不同，電壓下降的曲線(xiàn)速率也不同，一般來(lái)說(shuō)，在電池電壓3.5V～4.2V之間集中了90%的電池能量。電池能量分布如下圖所示。
結合鋰電池的實(shí)際情況，一般手機的工作設置為當鋰離子電池放電到一定程度時(shí)，會(huì )通過(guò)軟件設置為不能通話(huà)或者強行關(guān)機。深度放電對鋰離子電池的壽命會(huì )造成不可逆轉的損傷，因此關(guān)機電壓一般設置為3.5V左右。從電池的能量分布以及手機使用的實(shí)際情況來(lái)看，影響充電時(shí)間最大的是在恒流充電階段的充電電流，目前主流手機設置的充電電流為450mA左右。如果想實(shí)現快速的充電，最切實(shí)可行的方法就是提高恒流的充電時(shí)間。鋰電池的最佳充電速率為1C，這意味著(zhù)一個(gè)1000mAh的電池組要以1000mA的電流進(jìn)行快速充電，以這種速率充電可以實(shí)現最短的充電時(shí)間，而且不會(huì )降低電池組的性能及縮短使用壽命。對于容量不斷增加的電池，欲達到這種滿(mǎn)意的充電速率，提高充電電流值是不可避免的。
本文以MT6235的充電為例。手機充電分涓流、恒流、恒壓充電，當VBAT電壓小于3.3V為涓流充電，VBAT電壓在3.3～4.1V為恒流充電，大于4.1V到充電完成為恒壓充電。
上海艾為電子專(zhuān)門(mén)針對MT6235/36平臺推出的AW3208在增加OVP功能的同時(shí)，提供了智能充電功能，以滿(mǎn)足快速充電的功能。如圖2所示，AW3208內置專(zhuān)有的K-ChargeTM技術(shù)，可根據芯片溫度智能調整輸出電流，以保證在充電期間整個(gè)充電系統的安全。使得手機在實(shí)現快速充電的時(shí)候不會(huì )因為由于環(huán)境溫度較高或者充電電流過(guò)大導致芯片進(jìn)入過(guò)溫保護使得充電沒(méi)法正常進(jìn)行。圖3為在MT6235上的典型應用圖。
AW3208除了集成的K-Charge技術(shù)，由于A(yíng)W3208采用的是DFN2X2-8L的封裝，在芯片的底部有很大的一個(gè)散熱片，相對于MT6236早期BJT+NMOS的方案，在散熱跟最大功耗性能上有很大的提高。左下圖為AW3208測試demo，飛線(xiàn)到MT6235整機做實(shí)際充電測試，在A(yíng)CIN=5.25，VBAT=3.3V（采用安捷倫電源），手機充電設置為800mA，充電時(shí)間持續4小時(shí)，板子溫度符合上海某大型IDH標準（溫度不超過(guò)室溫15度）。
注1：GATDRV上外接1uF電容，確保激活過(guò)放電池
注2：1KΩ確保無(wú)需調整充電軟件
USB在快速充電中的方案
現在幾乎所有的手機都支持USB充電，USB接口的電流是500mA，電壓是＋5V，如果在插USB充電時(shí)還是按原先插充電器的快充模式，可能會(huì )因為USB接口沒(méi)法提供快充這么大的電流導致充電失敗。針對這種快充的應用，目前的建議解決方法是需要修改充電的軟件流程，在軟件檢測到VCHG電壓的時(shí)候，先不要打開(kāi)充電模塊，執行檢測是否USB充電，如果是充電電流執行正常的充電模式，否則支持快充模式。
AW3208快充方案在layout中的注意事項
AW3208不但可以支持國內充電器實(shí)現快速充電，同時(shí)由于A(yíng)W3208集成了降壓OVP的功能，也可以支持海外諾基亞充電器輸出電壓較高時(shí)的快充充電。高電壓帶來(lái)的必然是高功耗，為了確保AW3208能夠實(shí)現最大且最可靠的充電電流，請確保AW3208的散熱片是接到PCB的主地，且最好是把AW3208放置在板子中間，方便芯片散熱。
總結
不管是類(lèi)智能機還是智能機時(shí)代，電池的續航能力已經(jīng)成為了制約手機從普通的通話(huà)、短信功能機往大屏、游戲等功能一體的智能機發(fā)展最大的瓶頸?；陬?lèi)智能機推出的AW3208快充方案也只能算是一個(gè)折中的方案。如何解決好電池的續航能力已經(jīng)成為了整個(gè)手機產(chǎn)業(yè)鏈都在研究的課題。電池廠(chǎng)家響應國家綠色環(huán)保的概念，也開(kāi)始推出太陽(yáng)能手機電池。手機IC的廠(chǎng)家為了降低IC功耗，也在不斷的升級工藝制層以及設計能力，推出超低功耗產(chǎn)品。
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