如何應(yīng)對手機充電系統(tǒng)面臨的挑戰(zhàn)

出于充電時的安全考慮，手機平臺一般會限制充電電壓在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(nèi)統(tǒng)一的充電接口標(biāo)準(zhǔn)的實施，適配器的DC輸出電壓大多集中在5～6V，針對國內(nèi)適配器的特點，OVP芯片主要是為了避免適配器熱插拔時的瞬態(tài)過沖對手機平臺芯片的累計性損傷。

圖3： 適用于國內(nèi)適配器的單芯片手機充電系統(tǒng)方案 。

而上海艾為的AW3206就是一款能滿足國內(nèi)手機充電系統(tǒng)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(nèi)手機充電系統(tǒng)。對于熱插拔的瞬態(tài)過壓，AW3206的100ns過壓保護反應(yīng)時間能確保手機充電系統(tǒng)的安全。AW3206高達(dá)±8KV（HBM）的ESD保護和±450mA的Latch-up保護都是增加手機充電系統(tǒng)的安全性和可靠性的有力基礎(chǔ)。

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

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(nèi)手機充電系統(tǒng)；

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候保證比較大的充電電流，又能在芯片結(jié)溫太高時智能調(diào)整輸出電流來限制結(jié)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(jié)省成本，又可防止待機時電池電流反灌；

4、鋰離子電池過壓保護和過溫保護。

兼容諾基亞適配器的手機充電系統(tǒng)面臨的問題及應(yīng)對措施

根據(jù)市場研究機構(gòu)Gartner在今年的調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，諾基亞在全球的市場占有率為34.2%，仍是手機中第一大巨頭，而且在某些新興市場國家諾基亞的市場占有率更高，比如IDC的調(diào)查數(shù)據(jù)顯示諾基亞2009年底在印度的市場占有率高達(dá)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(tǒng)是設(shè)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。

但在標(biāo)準(zhǔn)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，從圖中可以看出， AC-3C的輸出電壓在空載時為7.5V，而有的諾基亞充電器的輸出電壓會高達(dá)8～9V。為了適應(yīng)諾基亞適配器，曾有如圖5所示的用高壓LDO設(shè)計的手機充電系統(tǒng)方案：

圖5： 針對諾基亞適配器的手機充電系統(tǒng)方案。

但這個方案會有一些問題，首先高壓LDO由于工藝尺寸較大（為了承受高輸入電壓），導(dǎo)通電阻RDS(ON)會比較大，諾基亞適配器的輸出電壓會隨輸出電流增大而逐漸降低，充電電流越大，輸出電壓越低，過大的LDO導(dǎo)通電阻會使電壓進一步降低，而LDO后面的充電模塊也有一定的導(dǎo)通壓降，這樣就可能會有加到電池上的電壓太低而使電池充不滿的情況。另外LDO多采用SOT23-5L的封裝形式，高輸入電壓充電時在LDO內(nèi)部的功耗比較大，散熱會存在問題。沒有OVP保護功能、整個方案的占板面積大、成本高也都是這個方案的缺點，所以一個適用于諾基亞適配器的單芯片手機充電系統(tǒng)方案是設(shè)計人員迫切需要的。