此外,，許多便攜設(shè)備的輸入連接也從專有方案轉(zhuǎn)為微型USB插口；USB供電(rev 1.0 Jul 2012) 標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布,，更能適應(yīng)最新的便攜設(shè)備USB端口的供電要求,。這些都迫切需要既可提高能效又滿足上述要求的技術(shù)解決方案。推動(dòng)高能效創(chuàng)新的安森美半導(dǎo)體新推出了NCP185x系列開關(guān)電池充電方案,，幫助設(shè)計(jì)工程師應(yīng)對(duì)便攜設(shè)備大容量電池的快速充電挑戰(zhàn),，并幫助優(yōu)化用戶體驗(yàn)。

采用新穎的自動(dòng)輸入限流器(AICL)技術(shù)實(shí)現(xiàn)更快速充電

電池充放電管理在便攜設(shè)備設(shè)計(jì)的合理性和可靠性方面至關(guān)重要,。電池充放電的挑戰(zhàn)之一是需要強(qiáng)固性、高能效及快速充電時(shí)間來滿足當(dāng)今高性能,、空間受限型應(yīng)用的要求,。而大容量電池需要更大的充電電流來縮短充電時(shí)間。

傳統(tǒng)線性電池充電方式(包括脈沖方式)在大電流下存在效率較低,、發(fā)熱量大等問題,。與線性解決方案相比，開關(guān)充電方案有明顯的優(yōu)勢(shì),，如可從輸入轉(zhuǎn)換更多的電能至輸出,；工作能效更高，可降低能耗及簡(jiǎn)化手機(jī)設(shè)計(jì),；在輸入源受限時(shí)(如采用5 V,，500 mA USB端口充電)，能提供更大的電流,。綜合上述優(yōu)勢(shì),，開關(guān)電池充電器件的充電速度可比線性電池充電器快30%。

由于手機(jī)等設(shè)備無法知道用戶使用的電源適配器或USB端口的負(fù)載電流能力,，所以充電管理器件必須具有檢測(cè)適配器或USB端口負(fù)載電流的功能,，以確保手機(jī)設(shè)備在安全電流條件下工作。在充電結(jié)束后,，充電管理器件應(yīng)斷開與系統(tǒng)的連接,，系統(tǒng)從外部電源取電；只有當(dāng)外部電源移出時(shí),，系統(tǒng)才從電池取電,。

安森美半導(dǎo)體的NCP185x系列開關(guān)電池充電器件就是一種新的充電技術(shù)。其充電過程迅速,，具有自動(dòng)輸入限流(AICL)功能,；在充電結(jié)束時(shí)還可自動(dòng)斷開電池連接，延長(zhǎng)電池壽命,。它可以提供更大的輸出電流,，效率高達(dá)85％,，發(fā)熱量小，實(shí)現(xiàn)更快,、更安全高效的充電,，有助于提升用戶體驗(yàn)；還可以提高系統(tǒng)穩(wěn)定性,，簡(jiǎn)化系統(tǒng)設(shè)計(jì),。

NCP185x系列在輸入源受限的情況下，采用符合100 mA,、500 mA,、900 mA或1.5 A USB充電規(guī)范的輸入電流限制器，利用自動(dòng)檢測(cè)模式在最大充電電流時(shí)進(jìn)行調(diào)整,，使其適應(yīng)輸入源的能力,，并可縮短最少達(dá)10分鐘的總體充電時(shí)間。

充電結(jié)束時(shí)自動(dòng)斷開電池連接,，延長(zhǎng)電池使用壽命

不少用戶經(jīng)常抱怨電池壽命短,，許多便攜系統(tǒng)的電池壽命在使用幾個(gè)月后就受到明顯影響，原因是電池在充電結(jié)束后還一直在充電,。優(yōu)化電池總體壽命的方法是在充電結(jié)束時(shí)電池連接即自動(dòng)斷開,。安森美半導(dǎo)體NCP185x帶有充放電路徑管理功能，可以在系統(tǒng)充電結(jié)束時(shí)自動(dòng)斷開電池連接,，系統(tǒng)僅從外部帶有適配器或USB端口取電,，僅在出現(xiàn)峰值電流活動(dòng)(大于外部電源適配器所能提供的電流，如使用GSM)時(shí),，才導(dǎo)通電池與系統(tǒng)之間連接,，短時(shí)間從系統(tǒng)補(bǔ)充電流，其他時(shí)間電池與系統(tǒng)保持管理,。在外部電源連接情況下,，系統(tǒng)優(yōu)先從外部適配器取電，以保存電池電量,，延長(zhǎng)電池使用時(shí)間,，如圖2所示。

如果使用不帶充放電路徑管理的器件,，充電結(jié)束后,，充電模塊關(guān)閉，系統(tǒng)開始從電池取電,，電池電壓隨之降低,，一旦電壓降低到一個(gè)門限值，充電周期重新開始,，使電池經(jīng)常處于充放電,、再充電循環(huán)之中,，容易造成電池過早老化。

即時(shí)導(dǎo)通技術(shù)改善用戶體驗(yàn)

多管齊下保證設(shè)備的安全性

另一個(gè)電池充電的挑戰(zhàn)是要保證設(shè)備安全性不受影響。NCP185x系列采用了多種安全措施來實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),，包括正向及負(fù)向嵌入式過壓保護(hù)(OVP),、內(nèi)部結(jié)溫傳感器及管理，以及外部電池負(fù)溫度系數(shù)(NTC)及JEITA管理,，而且可提供事件報(bào)告機(jī)制,，將插入、過壓,、過熱,、過冷、充電周期狀態(tài),、充電開始,、充電完成等報(bào)告給CPU進(jìn)行相應(yīng)處理。

獨(dú)特的正向及負(fù)向過壓保護(hù)可防止新便攜設(shè)備受到過壓的損壞,。線纜及充電器都是一般商品,，在廉價(jià)的零配件市場(chǎng)就可以買到，出現(xiàn)故障的可能性很高,。充電源可以是交流適配器(電壓達(dá)20 V),、計(jì)算機(jī)USB端口(通常12 V-20 V)、小汽車車載套件(典型值12 V)或卡車(典型值24 V),，因此只有強(qiáng)固的正向28 V過壓保護(hù)才可以保護(hù)設(shè)備的安全,，且在上述所有應(yīng)用場(chǎng)景下都提供足夠的裕量。NCP185x系列可提供+28 V過壓保護(hù),，可防止充電器故障或熱插拔時(shí)過高的浪涌電壓損壞開關(guān)充電器件,；此外還有一種情況，在出現(xiàn)插口/連接器故障時(shí)，VIN和GND可能反向,，NCP1852率先提供了-20 V OVP能力以幫助保護(hù)正在充電的手機(jī),。

NCP185x系列具有電池溫度監(jiān)測(cè)功能，可監(jiān)測(cè)4個(gè)溫度區(qū)(根據(jù)JEITA規(guī)范)：冷＜+5℃,，不充電,；正常溫度+5℃至+45℃，滿額充電,；熱＞45℃,，降低充電電流；燙＞65℃,，不充電,，從而確保電池充電過程不會(huì)過熱、起火和爆炸,。電池溫度監(jiān)測(cè)功能是完全可軟件編程的,。

NCP185x系列還可以將充電操作的變化或意料之外的故障報(bào)告給外部FLAG引腳，以便中斷充電,；應(yīng)用處理器可以通過I2C啟動(dòng)充電控制及充電周期,，且配合報(bào)告充電事件。

寬廣陣容的NCP185x系列應(yīng)對(duì)不同需求

安森美半導(dǎo)體提供豐富的開關(guān)電池充電器件產(chǎn)品陣容來應(yīng)對(duì)便攜設(shè)備的充電挑戰(zhàn),。NCP185x系列目前包括的NCP1850,、NCP1851和NCP1852三款產(chǎn)品都可以滿足這一要求，并又各有特色,。今后，這系列產(chǎn)品還將增加更多產(chǎn)品,，支持更大充電電流,，配合用戶的更廣泛需求。

其中,，NCP1851是一款低高度,、1.6 A、極具創(chuàng)新的開關(guān)電池充電器,，允許使用功率有限的電源,，如標(biāo)準(zhǔn)墻壁充電器和USB；NCP1852是首款帶+28V/-20V OVP的1.8A SBC,，允許使用高功率墻壁充電器和USB等電源,；NCP1850則是帶雙路徑的最小尺寸1.5 A SBC，允許以低系統(tǒng)成本使用標(biāo)準(zhǔn)墻充電器和USB等功率有限的電源,。

以NCP1851為例,，它是一款完全可編程的鋰離子開關(guān)電池充電器件，可大幅縮短充電時(shí)間,，延長(zhǎng)電池使用時(shí)間,，并增添了先進(jìn)的啟動(dòng)功能,。該器件集成了動(dòng)態(tài)電源路徑管理功能，在電池電量低的情況下能迅速導(dǎo)通系統(tǒng),，對(duì)已深度放電的電池充電,。該器件的內(nèi)部結(jié)溫傳感器，以及外部負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻通過將專用中斷傳達(dá)給I2C控制總線來確保系統(tǒng)安全充電,。NCP1851提供USB OTG模式,，無需另一個(gè)升壓轉(zhuǎn)換器，即可將電源配件插入U(xiǎn)SB端口,。NCP1851提供1.6 A充電能力,，尺寸僅為2.2×2.55 mm，用于符合USB標(biāo)準(zhǔn)的最新輸入電源及大容量電池,，能在90分鐘內(nèi)完成1,650 mAh,、4.2 V鋰離子電池的完整充電周期。

NCP1851與NCP185x系列的其他產(chǎn)品一樣,，比競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)品有更高的過壓保護(hù)能力,、更大的充電電流，以及更大的USB OTG反向輸入電流能力,，支持態(tài)路徑管理及電池激活功能,。這些新器件所具有的快速充電時(shí)間性能及先進(jìn)的功能組合，能以單芯片方案簡(jiǎn)單地融入到最新USB充電設(shè)計(jì)中,，為提升智能手機(jī),、平板電腦及其它手持設(shè)備(包括便攜醫(yī)療產(chǎn)品)的能效，實(shí)現(xiàn)這些產(chǎn)品的更高集成度,、小型化,、易用性、便攜性和耐久性提供了完善的解決方案,，也使安森美半導(dǎo)體的開關(guān)電池充電器件贏得了更多主要客戶的青睞和采用,。

總結(jié)：

智能手機(jī)及平板電腦等便攜設(shè)備越來越趨向采用更大容量的電池以配合大屏幕背光及多內(nèi)核處理器工作對(duì)電池電量的更高需求。與此同時(shí),，用戶需要快速的充電時(shí)間,，且可能在充電時(shí)使用設(shè)備，還期望延長(zhǎng)電池使用壽命及支持USB OTG附件等,。安森美半導(dǎo)體的NCP185x系列大電流開關(guān)電池充電器幫助設(shè)計(jì)人員解決這些挑戰(zhàn),，不僅更快速高速地充電，還提供豐富保護(hù)特性,，優(yōu)化用戶體驗(yàn),，幫助設(shè)計(jì)人員開發(fā)出更具競(jìng)爭(zhēng)力的便攜產(chǎn)品。