配合移動設備不同充電應用的全面保護方案

采用電池供電的移動設備如手機、數碼相機、手持全球衛星定位(GPS)系統等，在日常的充電/供電應用中，它們的電池都面臨著正向/負向過壓、過流等眾多風險，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備電池的通道稱為直接充電通道，而把移動設備電池到外部附件(如調頻收發器、負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

安森美半導體身為全球領先的高能效、高性能半導體方案供應商，針對移動設備不同的充電應用提供結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準，具有低導通阻抗，符合USB1.1/2.0電流消耗要求，具有快關閉時間，支持軟啟動，并為客戶提供完整的技術支持。

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，安森美半導體的正向過壓保護(OVP)器件包括NCP345/NCP346(僅驅動器)、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通阻抗(典型值65 mΩ)，具有極短的關閉時間(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）電壓能藉金屬調整（Metal Tweak）在2.5 V至7 V范圍內改變，為移動設備提供強大的正向過壓保護功能。此外，安森美半導體還為墻式適配器充電保護提供結合OVP與過流保護(OCP)的器件，如NCP370(正/負向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備充電應用提供可靠的保護方案。

NCP370為移動設備電池充電/供電通道提供雙向保護

移動設備的直接充電通道面臨著浪涌電流效應和正/負向過壓等風險。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備中敏感的集成電路(IC)。在這方面，設想的移動設備保護方案應可通過控制保護方案內的MOSFET的導通，使移動設備輸入電流和輸入電壓不超過IC所能承受的電壓值，從而保護移動設備免于源自各種應用環境下可能存在的過壓故障的損害，如由適配器內部故障產生的正向過壓、適配器插反產生的負向過壓等。

而在反向供電/充電通道方面，設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。