应对便携设备充电挑战:安森美NCP185x系列开关电池充电方案

上网时间: 2013年01月09日? 我来评论 【字号: ? ?小】

关键字:安森美?

支持USB OTG附件

对于平板电脑来说,通常需要支持USB OTG功能。USB OTG附件要求便携设备在USB事务处理中充当USB主机,在VBUS线路上提供5 V输出电压,供外设使用;一些智能手机带有HDMI输出接口,也需要一个5 V DDC电压。这通常要使用外部升压直流-直流(DC-DC)转换器将电池电压升压至5 V、500 mA的稳压电压轨。NCP185x系列器件集成了一个5 V升压器,能支持USB OTG附件或HDMI输出接口,最大提供500 mA电流,并省去了一个外部升压转换器。NCP185x系列接地的ID引脚可以识别USB OTG附件,应用反向升压转换器来提供5 V、500 mA输出,不仅可以支持USB OTG功能,还可以为物料单(BOM)节省1颗额外电感。

应对便携设备充电挑战:安森美NCP185x系列开关电池充电方案_支持USB OTG功能_1
图4:支持USB OTG功能
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多管齐下保证设备的安全性

另一个电池充电的挑战是要保证设备安全性不受影响。NCP185x系列采用了多种安全措施来实现这一目标,包括正向及负向嵌入式过压保护(OVP)、内部结温传感器及管理,以及外部电池负温度系数(NTC)及JEITA管理,而且可提供事件报告机制,将插入、过压、过热、过冷、充电周期状态、充电开始、充电完成等报告给CPU进行相应处理。

独特的正向及负向过压保护可防止新便携设备受到过压的损坏。线缆及充电器都是一般商品,在廉价的零配件市场就可以买到,出现故障的可能性很高。充电源可以是交流适配器(电压达20 V)、计算机USB端口(通常12 V-20 V)、小汽车车载套件(典型值12 V)或卡车(典型值24 V),因此只有强固的正向28 V过压保护才可以保护设备的安全,且在上述所有应用场景下都提供足够的裕量。NCP185x系列可提供+28 V过压保护,可防止充电器故障或热插拔时过高的浪涌电压损坏开关充电器件;此外还有一种情况,在出现插口/连接器故障时,VIN和GND可能反向,NCP1852率先提供了-20 V OVP能力以帮助保护正在充电的手机。

NCP185x系列具有电池温度监测功能,可监测4个温度区(根据JEITA规范):冷<+5℃,不充电;正常温度+5℃至+45℃,满额充电;热>45℃,降低充电电流;烫>65℃,不充电,从而确保电池充电过程不会过热、起火和爆炸。电池温度监测功能是完全可软件编程的。

应对便携设备充电挑战:安森美NCP185x系列开关电池充电方案_4个温度区的电池温度监测_2
图5:4个温度区的电池温度监测
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NCP185x系列还可以将充电操作的变化或意料之外的故障报告给外部FLAG引脚,以便中断充电;应用处理器可以通过I2C启动充电控制及充电周期,且配合报告充电事件。

第四页:宽广阵容的NCP185x系列应对不同需求

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