如何應對手機充電系統面臨的挑戰

出于充電時(shí)的安全考慮，手機平臺一般會(huì )限制充電電壓在7V以下，適配器輸出電壓高于7V若直接接到手機充電模塊是不允許充電的，另外由于國內統一的充電接口標準的實(shí)施，適配器的DC輸出電壓大多集中在5～6V，針對國內適配器的特點(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)沖對手機平臺芯片的累計性損傷。

圖3： 適用于國內適配器的單芯片手機充電系統方案 。

而上海艾為的AW3206就是一款能滿(mǎn)足國內手機充電系統要求的OVP芯片。AW3206的OVP保護電壓為6.8V，適用于適配器輸出電壓為5～6V的國內手機充電系統。對于熱插拔的瞬態(tài)過(guò)壓，AW3206的100ns過(guò)壓保護反應時(shí)間能確保手機充電系統的安全。AW3206高達±8KV（HBM）的ESD保護和±450mA的Latch-up保護都是增加手機充電系統的安全性和可靠性的有力基礎。

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

1、6.8V的輸入保護電壓，適用于適配器輸出電壓為5～6V的國內手機充電系統；

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

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

4、鋰離子電池過(guò)壓保護和過(guò)溫保護。

兼容諾基亞適配器的手機充電系統面臨的問(wèn)題及應對措施

根據市場(chǎng)研究機構Gartner在今年的調查數據顯示，諾基亞在全球的市場(chǎng)占有率為34.2%，仍是手機中第一大巨頭，而且在某些新興市場(chǎng)國家諾基亞的市場(chǎng)占有率更高，比如IDC的調查數據顯示諾基亞2009年底在印度的市場(chǎng)占有率高達54%。由于諾基亞手機的普遍性，諾基亞適配器也是唾手可得，所以可兼容Nokia適配器的充電系統是設計人員需要考慮的。

圖4： 諾基亞適配器AC-3C的輸出特性曲線(xiàn)。

但在標準的諾基亞適配器中，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(xiàn)，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8～9V。為了適應諾基亞適配器，曾有如圖5所示的用高壓LDO設計的手機充電系統方案：

圖5： 針對諾基亞適配器的手機充電系統方案。

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(mǎn)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內部的功耗比較大，散熱會(huì )存在問(wèn)題。沒(méi)有OVP保護功能、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充電系統方案是設計人員迫切需要的。