手机充电电路主流方案解析

最新更新时间:2011-11-12来源: OFweek半导体照明网关键字:手机充电器  PMOS  三极管 手机看文章 扫描二维码
随时随地手机看文章

  虽然目前市面上的手机品牌众多,但其充电回路大致相同,都采用基于PMOS的充电电路。使用PMOS时易于以较低电压控制其开关,而手机主板上电压多为3V左右,因此能轻松实现开关控制。另外,MOS管是电压型控制器件,相对三极管而言,功耗也小很多。

  常见的手机充电电路可分为如下三种:

  1、 PMOS+肖特基二极管:MTK和展讯平台采用此种方式。PMOS控制充电的开关和充电电流的大小,肖特基二极管防止电池通过PMOS的内部寄生二极管倒灌电流,且正向导通时其正向压降相对普通二极管要小。

  推荐产品:BF9024SPD-M(8Pin)、BF9024SPD-MS(6Pin):主要参数请参考表一。

  

  表一.BF9024SPD系列主要参数

  

  图一  PMOS+二极管

  

  图二  分离PMOS和二极管

  BF9024SPD-M(8Pin)、BF9024SPD-MS(6Pin)是针对此应用的功率器件,如图一。为减少长时间充电时MOS发热,比亚迪微电子在封装上将其底部散热片外露,以便更好散热。不要小瞧此散热片,它不仅能提高充电时散热效率,有助于提高产品可靠性,而且能使电池充电更充分。因为MOS内阻是正温度系数,即温度越高时,其内阻越大,在50℃时,温度每上升10℃,其内阻会上升约5%,有此散热片可加速器件散热,使其内阻上升控制在3%以下,在充电时可使电池充电电压比同类产品高出约50mV。

  我们记录了BF9024SPD-M在MTK6223平台上应用时,电池电压从2.8V充至稳定的4.185V时的2000多个数据,从约60mA的预充电电流到恒流充电的550mA电流,再到充满时约50mA的脉冲电流的整个过程中,监控的电池电压最终稳定在4.185~4.195之间,请参考图三;当用USB端口充电时,满充时电池电压稳定在4.188V,请参考图四。整个充电过程中,电池满充电压一致性非常好,且整个充电曲线一致性也非常好。

  

  图三  BF9024SPD-M应用于MTK6223平台充电曲线—适配器充电

  

  图四  BF9024SPD-M应用于MTK6223平台充电曲线—USB端口充电

  虽然目前市面上的手机品牌众多,但其充电回路大致相同,都采用基于PMOS的充电电路。使用PMOS时易于以较低电压控制其开关,而手机主板上电压多为3V左右,因此能轻松实现开关控制。另外,MOS管是电压型控制器件,相对三极管而言,功耗也小很多。

  常见的手机充电电路可分为如下三种:

  1、 PMOS+肖特基二极管:MTK和展讯平台采用此种方式。PMOS控制充电的开关和充电电流的大小,肖特基二极管防止电池通过PMOS的内部寄生二极管倒灌电流,且正向导通时其正向压降相对普通二极管要小。

  推荐产品:BF9024SPD-M(8Pin)、BF9024SPD-MS(6Pin):主要参数请参考表一。

  

  表一.BF9024SPD系列主要参数

  

  图一  PMOS+二极管

  

  图二  分离PMOS和二极管

  BF9024SPD-M(8Pin)、BF9024SPD-MS(6Pin)是针对此应用的功率器件,如图一。为减少长时间充电时MOS发热,比亚迪微电子在封装上将其底部散热片外露,以便更好散热。不要小瞧此散热片,它不仅能提高充电时散热效率,有助于提高产品可靠性,而且能使电池充电更充分。因为MOS内阻是正温度系数,即温度越高时,其内阻越大,在50℃时,温度每上升10℃,其内阻会上升约5%,有此散热片可加速器件散热,使其内阻上升控制在3%以下,在充电时可使电池充电电压比同类产品高出约50mV。

  我们记录了BF9024SPD-M在MTK6223平台上应用时,电池电压从2.8V充至稳定的4.185V时的2000多个数据,从约60mA的预充电电流到恒流充电的550mA电流,再到充满时约50mA的脉冲电流的整个过程中,监控的电池电压最终稳定在4.185~4.195之间,请参考图三;当用USB端口充电时,满充时电池电压稳定在4.188V,请参考图四。整个充电过程中,电池满充电压一致性非常好,且整个充电曲线一致性也非常好。

  

  图三  BF9024SPD-M应用于MTK6223平台充电曲线—适配器充电

  

  图四  BF9024SPD-M应用于MTK6223平台充电曲线—USB端口充电

  由于BF9024SPD-M与BF9024SPD-MS底部散热片与PMOS的漏极(D极)、肖特基二极管的负极(K极)相连,在设计时不能作为GND或与其它信号线相连。请在PCB Layout时,注意其底部不要有接地PAD或其它信号走线,对应Layout,请参考下图五、六。

  此两产品已被展讯平台认证,您可参考展讯的原始参考设计BOM。

  

  图五  BF9024SPD-M Layout参考

  

  图六  BF9024SPD-MS Layout参考

  在低成本应用中,可使用分离的MOS管和肖特基二极管来代替集成器件,如图二。BF92301P的小封装能满足您此类设计需求,其主要参数请参考表二。

  2、 PMOS+ PMOS:TI和部分MTK平台、双电池平台中采用这种方式。此种应用是PMOS+肖特基二极管应用的改良。在PMOS+肖特基二极管应用的充电回路中,肖特基二极管因持续导通会占用0.4V以上的压降,而将肖特基二极管换为PMOS管后,因MOS的导通内阻非常小,压降可大幅降低,从而保证USB端口或外接5V基准电压在经充电回路损耗后仍能有足够高于单节锂电充电所需电压。

  推荐产品:BF9024DPD-MS,主要参数,请参考表二。

  随着手机主板越来越小,手机功能越来越多,人们希望手机或数码产品一次充电后能使用更长的时间。在此需求下,衍生出了双电池的应用。双PMOS在双电池的应用中能很好的利用其极低的导通压降和电流单流向易控性来实现。

  3、 PNP管+PMOS:Qualcomm平台几乎都是采用这种方式。PNP管用于控制充电的开关和充电电流的大小,PMOS则作为开关元件实现充电回路的连通和切断。

  推荐产品:BF92301P,主要参数,请参考表二。

  

  表二  BF92301P和BF9024DPD-MS主要参数

  在各平台供应商产品不断更新下,手机充电管理应用中,PMOS+肖特基二极管的外部电路始终是最简洁、可靠的选择之一。从展讯的6600L到6600L6、6600L7、6610K,一直采用此方式作为充电设计。至于联发科目前极力推广的新平台MTK6253,除其本身含有的电源管理部分外,在其外部电路中将过压保护(OVP)、恒流等功能集中在一起,形成二次保护。当然,这种做法,在联发科早期的设计中也出现过,即采用PMIC(Power Management IC)来专门处理电源部分。但随着应用技术的成熟,手机适配器的输出接口统一,其输出电压(5V±5%)能做到和标准USB接口完全一致,一些有研发实力的设计公司已经将PMOS+肖特基二极管应用到MTK6253平台上,只不过在外部电源输入部分再加一稳压二极管,从而极大的节约电源管理部分成本。

  本文小结

  常见充电电路中,PMOS是应用中关键器件,其品质、性能直接影响充电发热量及充电时间长短。比亚迪微电子的MOS产品,经历多年市场的锤炼,无论产品品质、价格、交期及产品技术支持,都得到良好提升。

关键字:手机充电器  PMOS  三极管 编辑:探路者 引用地址:手机充电电路主流方案解析

上一篇:手机电阻式触摸屏的应用和发展
下一篇:浅谈常见Android装置问题风险与验证架构

推荐阅读最新更新时间:2023-10-18 16:03

恒流二极管与恒流三极管的原理及其应用
  恒流二极管和恒流三极管是近年来问世的 半导体 恒流器件,而恒流三极管又是在恒流二极管的基础上发展而成的。它们都能在很宽的电压范围内输出恒定的电流,并具有很高的动态阻抗。由于它们的恒流性能好、价格较低、使用简便,因此目前已被广泛用于恒流源、稳压源、放大器以及电子仪器的保护电路中。   一、恒流二极管的性能特点   恒流二极管(CRD)属于两端结型场效应恒流器件。其电路符号和伏安特性如图一所示。恒流二极管在正向工作时存在一个恒流区,在此区域内I 不随VH I而变化;其反向工作特性则与普通二极管的正向特性有相似之处。恒流二极管的外形与3DG6型 晶体管 相似,但它只有两个引线,靠近管壳突起的引线为正极。     
[电源管理]
恒流二极管与恒流<font color='red'>三极管</font>的原理及其应用
二极管、三极管在线快速测试器电路介绍
如图所示为基于556的二极管、三极管快速在线测试电路。该测试器由以双时基电路556为核心构成的多谐振荡器和单稳态触发器、发光二极管LED1、LED2等组成。 多谐振荡器由l/2 556和R1、C1等组成,其振荡频率为f=1.44/R1C1。单稳态触发器由另一半556构成,使556的两个输出端⑤脚和⑨脚输出一对极性相反的峰值电压为9V的5Hz的交替方波测试信号。 接通电源,不插器件(管子),若发光二极管LED1、LED2交替发光,则说明测试信号源是正常的。在管子插入,即在线的情况下,能快速指示被测二极管、三极管的好坏和判别管子的极性,测试条件、LED1与LED2闪亮情况和测试结果如下表所示。
[测试测量]
二极管、<font color='red'>三极管</font>在线快速测试器电路介绍
基于单片机的太阳能手机充电器方案
  1 引言   最近,人们正考虑把 太阳能 用于包括移动电话充电器这样的范围更宽广的消费电子应用。太阳能电池板所提供的功率高度依赖于工作环境。这包括诸如光密度、时间和位置之类的因素。因此,电池通常被用作能量存储单元。当来自太阳能板的电能有余的时候,就可以对电池充电;当太阳能板提供的电能不足时,电池就可以为系统供电。   目前市场上的太阳能电池板繁多,根据太阳能电池板所用材料的不同可分为:   ①硅太阳能电池;   ②以无机盐如砷化镓III- V 化合物,硫化镉,铜铟硒等多元化合物为材料的太阳能电池;   ③功能高分子材料(有机半导体)制备的大阳能电池;   ④纳米晶太阳能电池等。我们采用的
[单片机]
基于单片机的太阳能<font color='red'>手机</font><font color='red'>充电器</font>方案
手机无线充电全面评:无线充电器你需要知道这些
    无线充电这玩意,支持者对它爱不释手,但另一部分人质疑它充电速度慢、充电距离短,本质上还是脱裤子放屁。无论你是爱还是不爱,也不能否认,无线充电真的要普及开来了。   对于无线充电,我们的期望当然是不受束缚,在自由空间中随时随地充电。   当然理想很丰满,现实很骨感,以现在的技术无线充电和有线充电相比还没有特别多的优势,除了不用插线随放随充的便利性外,充电速度还是无法和有线快充相媲美,也无法满足部分用户对于边充电边使用手机的需求。   不过对于部分用户来说,现在的无线充电已经可以一玩,在一些不会频繁使用手机的场景,无线充电就可以很好地发挥它的优势。   无线充电的技术原理   无线充电的核心原理是基于电磁感
[手机便携]
锂离子电池手机充电器现况及前景
作者Email: zhh@httc.com.cn 【摘要】锂离子电池本身的良好特性,使得其在便携式产品中(手机、笔记本电脑、PDA等)的应用越来越广泛,用于锂离子电池的充电器在设计和功能上也日趋完善。本文主要介绍了锂离子电池手机充电器的市场现况、发展前景,以及目前流行的电路设计。 【关键词】锂离子电池、充电器 一、引言 锂离子电池具有较高的能量重量比和能量体积比,无记忆效应,可重复充电次数多,使用寿命较长,价格也越来越低。它的这些特点促进了便携式产品向更小更轻的方向发展,使得选用单节锂离子电池供电的产品也越来越多。 锂离子电池的不足之处在于对充电器的要求比较苛刻,对保护电路的要求较高。其要求的充电方式是恒流恒压
[应用]
技术分享:基于晶体三极管的双路控制驱动电路设计
设计原理与总体结构 该 驱动 控制 电路 分为输入级电路、放大级电路、驱动电路与保护电路。其中,输入级和放大级电路由两路相同晶体管开关电路构成,驱动电路由两路集电极开路驱动输出,保护电路主要利用稳压二极管的限幅功能, 电路 采取双电源供电模式。其电路原理框图如图1所示。 图1:电路原理框图 图2:输入与输出时序图 图3 输入级电路 控制信号为高电平时,输入级开关 三极管 工作,但放大级开关管不工作,电路输出无驱动能力;控制信号为低电平时,输入级开关 三极管 不工作,但放大级开关管工作,电路输出有驱动能力。电路工作输入与输出时序图如图2所示。 电路设计 由电路原理框图看出电路分为输入级电路、放大级 电路 、驱动
[电源管理]
技术分享:基于晶体<font color='red'>三极管</font>的双路控制驱动电路设计
利用升压三极管获取更多功率的方法
核心器件: 6L6束射功率管 本设计实例采用的6L6束射功率管尽管已经存在了66年,现仍然十分流行地应用于电吉他放大器中,与其同类的6CA7 (EL34)功率五极管也是高保真音响"发烧友"之所爱。这些电子管的开发人员将它们设计得以五极管模式工作,而在这种模式下它们能够输出最大的音频功率。另一方面,许多高保真音响爱好者更喜欢以三极管模式工作,而且直到现在也不得不将输出功率降低50%。输出功率降低意味着他们需要更大的电源和两倍数量的昂贵电子管来从三极管放大器中获得五极管的功率。图1a、1b和1c分别示出了将6L6变为五极管、实三极管和"升压三极管"的三种连接方式。升压三极管配置使得五极管在以真三极管模式工作时可以产生类似五极管的功率。
[电源管理]
利用升压<font color='red'>三极管</font>获取更多功率的方法
小广播
最新电源管理文章
换一换 更多 相关热搜器件
电子工程世界版权所有 京B2-20211791 京ICP备10001474号-1 电信业务审批[2006]字第258号函 京公网安备 11010802033920号 Copyright © 2005-2024 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved