李珍华
摘 要:手机实现快充必不可少的三要素:充电器、电池、充电IC。对于充电电器端需要能提供足够大的输出电流和输出电压。目前手机上使用的锂电池最佳充电速率为1C,这就意味着一个1000mAh的电池组要以1000mA的电流进行快速充电,以这种速率充电可以实现最短的充电时间,且不会降低电池组的性能及缩短电池使用寿命。对于容量不断增加的电池,提高充电速率是必不可免的一种手段。
关键词:快充电路;手机快充;大电流快充电路
1 FAN5405、APL3216、AW3208三款charge IC及WPT2E33-
3/TR大封装大功率BJT三极管充电的优缺点分析
本文针对Fairchild公司的FAN5405、茂达公司的APL3216以及艾为公司的AW3208三款charge IC及双极结型晶体管BJT+MOS管分立器件实现充电电路进行了评估并提炼出各自优劣点。
1.1 FAN540X系列
优点:①外围电路简单。②FAN5400系列芯片充电方式为开关式充电,因此具有比线性充电器更高的效率,充电速度更快。③散热性能更优。④可以根据不同容量的电池设定不同的充电电流。⑤具有输入OVP和OTP功能,能保证电路的可靠性。⑥能限制输入充电电流,保护在大电流充电情况下插入USB充电器造成电流反向灌入USB端口。⑦能在系统不正常工作时,及时关断对电池的充电。⑧由电池供电,具有升压模式,能为USB OTG提供稳定5V/300mA。
缺点:①芯片成本较高。②芯片充电过程需要系统通过I2C接口读写寄存器值,因此在软件上需要做较大更改。③不能兼容输出电压较高的诺基亚充电器。图1 评估板充电曲线及充电数据(充电电池容量650mAh)
1.2 APL3216系列
优点:①采用MOS管构成的电流镜像放大机制,输出电流的增益受温度影响较低,在大电流充电下表现明显。②具有OVP和OTP的功能。③充电方式为脉冲充电,因此无需修改软件。④外围器件简单,节省空间,成本较FAN540X也会低很多。⑤兼容诺基亚充电器。
缺点:①充电电流不能稳定输出800mA(待供应商给出合理解释)。②大电流充电时对散热性要求比较高。