配合移動設備應用充電新趨勢的保護解決方案

反向過流保護功能。當連接錯誤的附件或有缺陷的附件的時候，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充電通道的電流通過能力。由于充電器無法檢測到反向電流，因此需要增加另外的模塊來檢測反向電流。

反向浪涌電流抑制。插入附件的時候，如果沒有電流保護方案，可能從電池流出極高的浪涌電流，而且可能產生過高的振鈴，從而損害器件，所以必須采用電流監測功能來控制反向MOSFET的門極，從而消除振鈴和浪涌電流。

短路保護。如果附件出現直接短路，可能會瞬時涌現源自電池的極高電流，所以保護器件應該提供過流保護，而且可以通過外部電阻對電流進行設置以適應不同的系統要求。另外，保護器件應該具有自動恢復功能，即當外部短路狀況消除之后，系統會自動地恢復工作。

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，如果電壓電路過高的話，會產生額外的損耗，影響到電池的可用電壓。

綜上所述，設想的保護方案（Box）應該具備以下的特性：

1. 對于電池放電來講，應該采用背對背的結構，防止電池漏電。

2. 應該具備反向過流保護功能。

3. 應該對反向浪涌電流進行控制。

4. 應該對反向供電通道的短路進行保護。

5. 導通電阻應該盡可能的低，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。

因此，我們建議的解決方案的架構是：具有背對背的N-MOSFET、具備正向和反向的過壓保護以及反向過流保護功能、具有極低的靜態電流等功能。（圖2）

集成解決方案的細節

圖3所示為集成解決方案的細節框圖，由于采用的是背對背的N-MOS結構，通過第一個N-MOS（標識1）的門極，可以防止浪涌電流進入系統內部，同時這個N-MOS也提供正向的過壓保護。

圖3 集成解決方案

圖4 安森美OVP產品系列

背對背N-MOS結構的另一個N-MOS（標識2）提供-28V的過壓保護。之前采用的一般是P-MOS，但相對于P-MOS，N-MOS的導通電阻更低，使電池能夠工作在更低電壓下。同時N-MOS支持更大的電流，而且這個N-MOS還通過檢測電流來控制反向通道的浪涌電流，提供反向過流保護。

此外，方案還應提供過流保護（標識3），并且過流保護的電流值可以通過外部電阻設定。同時集成方案還要提供狀態標記引腳（標識4）以及邏輯控制引腳（標識5），并控制芯片的工作模式。