手機充電系統面臨的挑戰和應對措施
針對不同應用的手機充電系統兼容性設計考慮
針對不同的應用,手機充電系統的要求是不同的,有時(shí)可能還是彼此矛盾的。比如為了適應諾基亞適配器,需要OVP芯片的OVP電壓要高于9V。但在中國國內,若適配器的輸出電壓過(guò)高的話(huà),國內的手機認證實(shí)驗室的認證要求手機充電系統不能充電而處于保護狀態(tài)。設計人員在面對這兩種矛盾的要求時(shí),往往只能設計兩套不同的方案,如果有一種方案能同時(shí)兼容這兩種矛盾的要求,對設計人員來(lái)說(shuō)這個(gè)方案無(wú)疑是最佳的一個(gè)方案。
由于A(yíng)W3206和AW3208引腳分布完全相同,同時(shí)從應用的角度來(lái)看,兩顆芯片只是OVP電壓不同,外圍器件和原理圖完全相同(見(jiàn)圖3和圖6),而且對手機平臺來(lái)說(shuō),軟件控制也是完全相同,所以AW3206和AW3208剛好通過(guò)一個(gè)兼容設計來(lái)滿(mǎn)足上面的兩個(gè)矛盾的要求。
對于設計人員來(lái)說(shuō),設計手機充電系統時(shí),可先按圖3或圖6設計好原理圖和PCB的Layout,設計好后只需更改BOM而不要更改PCB就可以滿(mǎn)足不同的要求了。
手機充電系統OVP芯片外圍器件的選取及PCB布局布線(xiàn)的一些考慮
1、輸入電容和輸出電容的選取
AW3206和AW3208的輸入引腳ACIN到地需要一個(gè)不小于1uF的輸入電容。這個(gè)輸入電容除了去耦外,還可以有效減小適配器在熱插拔時(shí)由于連接線(xiàn)的寄生電感效應產(chǎn)生的瞬態(tài)過(guò)沖電壓。另外這個(gè)電容建議選取耐壓不低于15V的X7R或X5R陶瓷電容。
AW3206和AW3208同樣在輸出引腳CHRIN到地需要一個(gè)輸出去耦合電容。這個(gè)電容對于A(yíng)W3208尤其重要,因為輸出電容對工作在LDO模式的AW3208的輸出穩定性起著(zhù)至關(guān)重要的作用,缺少這個(gè)電容CHRIN引腳的輸出電壓將會(huì )有可能振蕩。這里推薦選取耐壓為6.3V,電容值不小于1uF的X7R或X5R陶瓷電容。
2、PCB布局和布線(xiàn)的一些考慮和建議
PCB布局時(shí)需要考慮輸入引腳ACIN和輸出引腳CHRIN到地的輸入電容和輸出電容應盡可能靠近ACIN和CHRIN引腳,電容的焊盤(pán)和引腳之間應直接用一層走線(xiàn),避免通過(guò)通孔用兩層走線(xiàn)。
PCB布線(xiàn)需要考慮從ACIN引腳至充電接口的走線(xiàn)、OUT引腳到采樣電流電阻的走線(xiàn)以及采樣電阻到電池的走線(xiàn)在滿(mǎn)足充電電流密度的基礎上盡量寬,盡可能的減小走線(xiàn)的寄生電阻。
為了獲得更好的散熱性能,AW3206/AW3208的散熱片應和GND引腳一起直接連接到PCB的大面積鋪地層上,同時(shí)在散熱片下面的鋪地層再打上盡可能多的通孔,用通孔將所有鋪地層連接在一起,通過(guò)通孔和大面積的鋪地層減小熱阻,提高散熱性能。
總結
本文討論了手機充電系統中面臨的一些問(wèn)題,并對這些問(wèn)題提出了相應的應對措施,以幫助設計人員設計出能滿(mǎn)足更穩定、更可靠要求的手機充電系統,使其產(chǎn)品能在眾多的產(chǎn)品中獨樹(shù)一幟,而不是“泯然眾人”。
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