安森美半導(dǎo)體新系列開關(guān)電池充電方案應(yīng)對(duì)便攜設(shè)備充電挑戰(zhàn)

多管齊下保證設(shè)備的安全性

另一個(gè)電池充電的挑戰(zhàn)是要保證設(shè)備安全性不受影響。NCP185x系列采用了多種安全措施來實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，包括正向及負(fù)向嵌入式過壓保護(hù)(OVP)、內(nèi)部結(jié)溫傳感器及管理，以及外部電池負(fù)溫度系數(shù)(NTC)及JEITA管理，而且可提供事件報(bào)告機(jī)制，將插入、過壓、過熱、過冷、充電周期狀態(tài)、充電開始、充電完成等報(bào)告給CPU進(jìn)行相應(yīng)處理。

獨(dú)特的正向及負(fù)向過壓保護(hù)可防止新便攜設(shè)備受到過壓的損壞。線纜及充電器都是一般商品，在廉價(jià)的零配件市場(chǎng)就可以買到，出現(xiàn)故障的可能性很高。充電源可以是交流適配器(電壓達(dá)20 V)、計(jì)算機(jī)USB端口(通常12 V-20 V)、小汽車車載套件(典型值12 V)或卡車(典型值24 V)，因此只有強(qiáng)固的正向28 V過壓保護(hù)才可以保護(hù)設(shè)備的安全，且在上述所有應(yīng)用場(chǎng)景下都提供足夠的裕量。NCP185x系列可提供+28 V過壓保護(hù)，可防止充電器故障或熱插拔時(shí)過高的浪涌電壓損壞開關(guān)充電器件;此外還有一種情況，在出現(xiàn)插口/連接器故障時(shí)，VIN和GND可能反向，NCP1852率先提供了-20 V OVP能力以幫助保護(hù)正在充電的手機(jī)。

NCP185x系列具有電池溫度監(jiān)測(cè)功能，可監(jiān)測(cè)4個(gè)溫度區(qū)(根據(jù)JEITA規(guī)范)：冷+5℃，不充電;正常溫度+5℃至+45℃，滿額充電;熱>45℃，降低充電電流;燙>65℃，不充電，從而確保電池充電過程不會(huì)過熱、起火和爆炸。電池溫度監(jiān)測(cè)功能是完全可軟件編程的。

圖4：4個(gè)溫度區(qū)的電池溫度監(jiān)測(cè)

NCP185x系列還可以將充電操作的變化或意料之外的故障報(bào)告給外部FLAG引腳，以便中斷充電;應(yīng)用處理器可以通過I2C啟動(dòng)充電控制及充電周期，且配合報(bào)告充電事件。

寬廣陣容的NCP185x系列應(yīng)對(duì)不同需求

安森美半導(dǎo)體提供豐富的開關(guān)電池充電器件產(chǎn)品陣容來應(yīng)對(duì)便攜設(shè)備的充電挑戰(zhàn)。NCP185x系列目前包括的NCP1850、NCP1851和NCP1852三款產(chǎn)品都可以滿足這一要求，并又各有特色。今后，這系列產(chǎn)品還將增加更多產(chǎn)品，支持更大充電電流，配合用戶的更廣泛需求。

圖5：安森美半導(dǎo)體NCP185x系列開關(guān)電池充電器產(chǎn)品架構(gòu)

其中，NCP1851是一款低高度、1.6 A、極具創(chuàng)新的開關(guān)電池充電器，允許使用功率有限的電源，如標(biāo)準(zhǔn)墻壁充電器和USB;NCP1852是首款帶+28V/-20V OVP的1.8A SBC，允許使用高功率墻壁充電器和USB等電源;NCP1850則是帶雙路徑的最小尺寸1.5 A SBC，允許以低系統(tǒng)成本使用標(biāo)準(zhǔn)墻充電器和USB等功率有限的電源。

以NCP1851為例，它是一款完全可編程的鋰離子開關(guān)電池充電器件，可大幅縮短充電時(shí)間，延長(zhǎng)電池使用時(shí)間，并增添了先進(jìn)的啟動(dòng)功能。該器件集成了動(dòng)態(tài)電源路徑管理功能，在電池電量低的情況下能迅速導(dǎo)通系統(tǒng)，對(duì)已深度放電的電池充電。該器件的內(nèi)部結(jié)溫傳感器，以及外部負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻通過將專用中斷傳達(dá)給I2C控制總線來確保系統(tǒng)安全充電。NCP1851提供USB OTG模式，無需另一個(gè)升壓轉(zhuǎn)換器，即可將電源配件插入U(xiǎn)SB端口。NCP1851提供1.6 A充電能力，尺寸僅為2.2×2.55 mm，用于符合USB標(biāo)準(zhǔn)的最新輸入電源及大容量電池，能在90分鐘內(nèi)完成1,650 mAh、4.2 V鋰離子電池的完整充電周期。

NCP1851與NCP185x系列的其他產(chǎn)品一樣，比競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)品有更高的過壓保護(hù)能力、更大的充電電流，以及更大的USB OTG反向輸入電流能力，支持態(tài)路徑管理及電池激活功能。這些新器件所具有的快速充電時(shí)間性能及先進(jìn)的功能組合，能以單芯片方案簡(jiǎn)單地融入到最新USB充電設(shè)計(jì)中，為提升智能手機(jī)、平板電腦及其它手持設(shè)備(包括便攜醫(yī)療產(chǎn)品)的能效，實(shí)現(xiàn)這些產(chǎn)品的更高集成度、小型化、易用性、便攜性和耐久性提供了完善的解決方案，也使安森美半導(dǎo)體的開關(guān)電池充電器件贏得了更多主要客戶的青睞和采用。

總結(jié)：

智能手機(jī)及平板電腦等便攜設(shè)備越來越趨向采用更大容量的電池以配合大屏幕背光及多內(nèi)核處理器工作對(duì)電池電量的更高需求。與此同時(shí)，用戶需要快速的充電時(shí)間，且可能在充電時(shí)使用設(shè)備，還期望延長(zhǎng)電池使用壽命及支持USB OTG附件等。安森美半導(dǎo)體的NCP185x系列大電流開關(guān)電池充電器幫助設(shè)計(jì)人員解決這些挑戰(zhàn)，不僅更快速高速地充電，還提供豐富保護(hù)特性，優(yōu)化用戶體驗(yàn)，幫助設(shè)計(jì)人員開發(fā)出更具競(jìng)爭(zhēng)力的便攜產(chǎn)品。