直流與反向供電通道的保護(hù)及其集成方案

　　1. 過(guò)壓鎖定能力。只有在總線電壓低于系統(tǒng)的最大額定電壓的時(shí)候，保護(hù)器件才應(yīng)該是導(dǎo)通的。如果出現(xiàn)過(guò)壓，保護(hù)器件應(yīng)該處于斷開(kāi)狀態(tài)以保護(hù)內(nèi)部的系統(tǒng)。

　　2. 具備抗過(guò)壓能力。采用墻式適配器充電的時(shí)候?yàn)?28V，利用USB充電的時(shí)候?yàn)?20V。

　　3. 具有電流通過(guò)能力。利用墻式適配器充電的時(shí)候，電流可能達(dá)到1A甚至2A；在使用USB充電時(shí)，最大電流為500mA，

　　4. 能夠?qū)擞侩娏鬟M(jìn)行控制。

　　5. 保護(hù)器件與充電IC應(yīng)該相互獨(dú)立。

　　如果具備了以上特性，直接充電通道將會(huì)得到良好的保護(hù)。

　　反向供電通道（從電池到附件）

　　對(duì)于反向供電通道來(lái)講，設(shè)想的解決方案（Box）必須解決以下幾個(gè)問(wèn)題：電池放電、反向過(guò)流、反向浪涌電流、短路保護(hù)，并盡量降低反向電路的電壓電路。

　　電池放電。當(dāng)輸入電壓低于電池電壓時(shí)，應(yīng)該避免電池放電，因?yàn)榇藭r(shí)附件可能是沒(méi)有插入的。這時(shí)應(yīng)該采用背對(duì)背的解決方案，在Vin小于Vbat的時(shí)候，防止電池漏電。只有在檢測(cè)到附件時(shí)，才支持反向供電。

　　圖2 建議解決方案

　　反向過(guò)流保護(hù)功能。當(dāng)連接錯(cuò)誤的附件或有缺陷的附件的時(shí)候，電池仍然有可能放電到附件，而且反向放電的電流可能超過(guò)充電通道的電流通過(guò)能力。由于充電器無(wú)法檢測(cè)到反向電流，因此需要增加另外的模塊來(lái)檢測(cè)反向電流。

　　反向浪涌電流抑制。插入附件的時(shí)候，如果沒(méi)有電流保護(hù)方案，可能從電池流出極高的浪涌電流，而且可能產(chǎn)生過(guò)高的振鈴，從而損害器件，所以必須采用電流監(jiān)測(cè)功能來(lái)控制反向MOSFET的門(mén)極，從而消除振鈴和浪涌電流。

　　短路保護(hù)。如果附件出現(xiàn)直接短路，可能會(huì)瞬時(shí)涌現(xiàn)源自電池的極高電流，所以保護(hù)器件應(yīng)該提供過(guò)流保護(hù)，而且可以通過(guò)外部電阻對(duì)電流進(jìn)行設(shè)置以適應(yīng)不同的系統(tǒng)要求。另外，保護(hù)器件應(yīng)該具有自動(dòng)恢復(fù)功能，即當(dāng)外部短路狀況消除之后，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)地恢復(fù)工作。

　　從電池到外部附件的電壓電路。必須降低電池和附件之間的損耗，如果電壓電路過(guò)高的話，會(huì)產(chǎn)生額外的損耗，影響到電池的可用電壓。

　　綜上所述，設(shè)想的保護(hù)方案（Box）應(yīng)該具備以下的特性：

　　1. 對(duì)于電池放電來(lái)講，應(yīng)該采用背對(duì)背的結(jié)構(gòu)，防止電池漏電。

　　2. 應(yīng)該具備反向過(guò)流保護(hù)功能。

　　3. 應(yīng)該對(duì)反向浪涌電流進(jìn)行控制。

　　4. 應(yīng)該對(duì)反向供電通道的短路進(jìn)行保護(hù)。

　　5. 導(dǎo)通電阻應(yīng)該盡可能的低，即使通道的電壓跌落盡可能的低，減少額外的損耗。

　　只有具備了以上特性，反向通道才能得到良好的保護(hù)。

　　因此，我們建議的解決方案的架構(gòu)是：具有背對(duì)背的N-MOSFET、具備正向和反向的過(guò)壓保護(hù)以及反向過(guò)流保護(hù)功能、具有極低的靜態(tài)電流等功能。（圖2）