手機充電設計

1、手機充電系統(tǒng)設計手機充電系統(tǒng)設計中心議題：充電系統(tǒng)面臨的主要問題及應對措施外圍器件的選取及PCB布局布線分析解決方案：輸入過壓及過壓保護輸入電容和輸出電容的選取目前市場上有多種類型的適配器可為鋰離子電池充電并為手機系統(tǒng)提供電源，同時由于中國實施了統(tǒng)一的手機充電接口，只要兼容的USB接口的連接線都可以為手機充電，這樣設計人員將無從得知消費者究竟使用何種適配器為手機充電，而這些適配器的電氣規(guī)格會因為制造商的不同而各異，同時由于半導體工藝的不

2、斷進步，手機平臺的主頻和集成度越來越高，芯片面積越來越小，但平臺芯片的耐壓也隨之降低，這些都為設計人員提出了嚴峻的挑戰(zhàn)，要求設計人員必須設計出一個針對不同手機平臺在使用不同適配器的情況下均能滿足安全性和可靠性要求的手機充電系統(tǒng)。本文首先討論手機充電系統(tǒng)面臨的一些主要問題，然后針對這些問題提出了對應的措施，以幫助設計人員應對這些挑戰(zhàn)。手機充電系統(tǒng)面臨的主要問題及應對措施手機充電系統(tǒng)面臨的主要問題有輸入過壓、如何兼容諾基亞適配器、不同要求的

3、手機充電系統(tǒng)兼容設計以及手機充電系統(tǒng)外圍器件的布局及PCB布線考慮等。輸入過壓及過壓保護導致輸入過壓的原因有很多，如使用非穩(wěn)壓的或者不正確的適配器，某些國家的電網(wǎng)不穩(wěn)導致適配器的輸出電壓隨市電電壓變化、適配器熱插拔或負載瞬態(tài)變化時引起的瞬態(tài)過壓等。使用非穩(wěn)壓的或者不正確的適配器和適配器熱插拔時的瞬態(tài)是引起輸入過壓最常見的情況。目前市場上常見的適配器根據(jù)特性可劃分為兩種：穩(wěn)壓適配器和非穩(wěn)壓適配器。穩(wěn)壓適配器的輸出電壓通過內(nèi)部電路提供非常優(yōu)

4、秀的線性調(diào)整率(LineRegulation)和負載調(diào)整率(LoadRegulation)，而非穩(wěn)壓適配器所提供的輸出電壓取決于負載。圖1為典型的非穩(wěn)壓適配器和穩(wěn)壓適配器的輸出電壓與負載的關(guān)系曲線圖。圖1：穩(wěn)壓與非穩(wěn)壓適配器的負載曲線圖。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

5、電系統(tǒng)。對于熱插拔的瞬態(tài)過壓，AW3206的100ns過壓保護反應時間能確保手機充電系統(tǒng)的安全。AW3206高達8KV(HBM)的ESD保護和450mA的Latchup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。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Kge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，

6、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PMOSFET，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