配合移動設(shè)備不同充電應(yīng)用的全面保護方案

采用電池供電的移動設(shè)備如手機、數(shù)碼相機、手持全球衛(wèi)星定位(GPS)系統(tǒng)等，在日常的充電/供電應(yīng)用中，它們的電池都面臨著正向/負(fù)向過壓、過流等眾多風(fēng)險，故需要安全且小巧的電池充電管理，以盡可能的使電池的可用時間較長、可用電壓較高、充電時間較短及電池生命周期時間較長等。

我們把普通墻式適配器或USB充電適配器到移動設(shè)備電池的通道稱為直接充電通道，而把移動設(shè)備電池到外部附件(如調(diào)頻收發(fā)器、負(fù)載揚聲器和閃光模塊)的通道稱為反向供電/充電通道(參見圖1
移動設(shè)備的直接充電通道和反向供電/充電通道示意圖)。

圖一

安森美半導(dǎo)體身為全球領(lǐng)先的高能效、高性能半導(dǎo)體方案供應(yīng)商，針對移動設(shè)備不同的充電應(yīng)用提供結(jié)合不同特性的過壓保護方案, 包括符合YD/T1591 手機充電器及接口標(biāo)準(zhǔn)，具有低導(dǎo)通阻抗，符合USB1.1/2.0電流消耗要求，具有快關(guān)閉時間，支持軟啟動，并為客戶提供完整的技術(shù)支持。

例如，在針對電壓/電流可達30 V/1A~2 A的墻式適配器充電保護方面，安森美半導(dǎo)體的正向過壓保護(OVP)器件包括NCP345/NCP346(僅驅(qū)動器)、NCP347/NCP348(集成N溝道MOSFET)，以及正在提供樣品的集成NMOS、采用WDFN 1.6×2 mm/1.6×1.8 mm極小封裝的NCP349等等。其中NCP347/NCP348提供市場上最低的導(dǎo)通阻抗(典型值65 mΩ)，具有極短的關(guān)閉時間(典型值1.5 us)，能處理高達2 A的充電電流，欠壓鎖定(UVLO)和過壓鎖定（OVLO）電壓能藉金屬調(diào)整（Metal Tweak）在2.5 V至7 V范圍內(nèi)改變，為移動設(shè)備提供強大的正向過壓保護功能。此外，安森美半導(dǎo)體還為墻式適配器充電保護提供結(jié)合OVP與過流保護(OCP)的器件，如NCP370(正/負(fù)向OVP及反向OCP)，以及正在提供樣品的NCP366(集成PMOS)和NCP367(集成PMOS和Vbat引腳)等。

而在針對USB適配器的充電保護方面，安森美半導(dǎo)體集成PMOS的NCP360提供正向過壓保護功能，集成PMOS的NCP361提供正向過壓保護及過流保護功能；此外，結(jié)合OVP、OCP和靜電放電(ESD)保護的NCP362也正在提供樣品。下文我們將以NCP370和NCP362為例，探討這些器件如何為移動設(shè)備充電應(yīng)用提供可靠的保護方案。

NCP370為移動設(shè)備電池充電/供電通道提供雙向保護

移動設(shè)備的直接充電通道面臨著浪涌電流效應(yīng)和正/負(fù)向過壓等風(fēng)險。適配器熱插入的瞬間，由于線纜的寄生電感和輸入電容的緣故，危險的高壓振鈴可能會損害移動設(shè)備中敏感的集成電路(IC)。在這方面，設(shè)想的移動設(shè)備保護方案應(yīng)可通過控制保護方案內(nèi)的MOSFET的導(dǎo)通，使移動設(shè)備輸入電流和輸入電壓不超過IC所能承受的電壓值，從而保護移動設(shè)備免于源自各種應(yīng)用環(huán)境下可能存在的過壓故障的損害，如由適配器內(nèi)部故障產(chǎn)生的正向過壓、適配器插反產(chǎn)生的負(fù)向過壓等。

而在反向供電/充電通道方面，設(shè)想保護方案也必須解決電池放電/反向放電過流、反向浪涌電流、反向直接短路和反向通道電壓跌落等問題。