线性化充电器系统设计
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图3：充电器级将外部供电源与电池和系统隔离
如图3所示的拓扑可实现强健的设计，其充电器级整合了输入过电压保护(OVP)功能，可监测输入电压并在探测到直流过电压状态时使充电器级失效。当充电器级失效时，系统的供电总线与适配器的输出完全隔离。对于5V的稳压适配器，输入过电压保护限制通常设定为6.5V。bq2406X系列提供了6.5V及10.5V的选项以同时适应于稳压及非稳压型的适配器。
为隔离并保护系统及电池免受外部电源瞬变过电压状态的损害，充电器级应具有约2倍于一般额定适配器电压的输入电压限定范围。
需要注意的是，在上述所讨论的拓扑中，若最小化系统电流（例如待机[stand-by]模式下）高于结束(termination)电流限，则可能产生潜在的锁定(lock out)状态。在系统电流超过结束电流限之时，终止将无法进行检测。安全计时器将被激活，充电器级将在电池充至满容量之前就掉电(power down)。为解决该潜在的问题，bq2406X系列针对设备在电池充电器开启时高功率模式，提供了失效及安全计时器选项，以及充电终止功能。
散热管理及失效保护
线性化充电器中至系统供电总线的高输入电压差分将导致芯片温度上升，乃至超过最大结点温度(junction temperature)值并产生热烧毁。为避免该问题，此类设计必须考虑强健的散热管理配置，同时包括了热关断(thermal shutdown)及热调节(thermal regulation)。
依照一般的规则，所有的集成充电器IC都必须具有热关断，一旦IC的内部结点温度超过最大结点温度值，热关断将被触发，以确保运转过程中不会产生热烧毁。在典型的应用中，当充电电流1A而充电电压高于电池电压2-3V时，热关断将被激活。激活状态下，热关断电路将关闭充电器功率级，以避免热烧毁。通常的热关断电路都具有设计上的滞后效应。当芯片温度降低，功率级方可重新开启。若芯片温度再度上升，热关断电路将再次被触发。其散热所维持时间可达数秒，取决于PCB的布板，此类工作模式在以充电状态LED指示时一般被称为“闪光”（flashing）模式。
为解决此类散热问题，可添加一个散热回路，以降低充电电流，确保IC结点温度低于热关断限。如图3所示，bq2406X系列线性化充电器添加了散热回路以支持运转。散热回路在激活状态下可有效的降低充电电流，降低充电器级供电MOSFET的功耗。
图4：散热回路在输入电压瞬变情况下的运转
需要注意到，具有散热回路的线性化充电器在输入电压过高的情况下，充电电流可降至非常低的值。在此类状况下，失效终止(false termination)可针对充电电流是否降至低于结束限进行检测。为避免此问题，bq2406X将在散热回路激活时使终止失效。
动态计时器控制
充电安全计数器用于检测失效状态，如果充电周期持续超过正常状态下所期望的总体时间，且充电电流等于额定的快速充电电流，则判断失效。在散热回路激活状态下，充电电流降低。若是散热回路在较长的一段时间内被激活，那么失效安全计数器的错误状态即可观察得出。为避免不期望的错误状态，bq2406X充电器IC采用了动态计时器控制(DTC)，其内置电路通过编程调整计时终止输出的时间值，降低安全计数器的时钟效率。DTC电路将在散热回路被激活时同时启动。
散热调节功能，并结合DTC电路，提供了强健的散热管理及失效保护配置，以保护充电器级和系统免遭瞬变或其它过电压状态所造成的散热错误。
结论
在此所讨论的便携式设备在厂商之间存在着激烈的竞争，且持续着革新及差异化。随着便携式设备所安置的使用环境越来越严苛--例如，在炎热的夏日将电话放置在汽车内充电，或是插入了廉价的配件供货或错误的适配器--终端用户将延续其在强健性及稳定性方面对便携式设备的挑战。一类产品与其它产品的主要区别体现在当出现上述不期望的状态时，设备的稳定性、可靠性以及强健性。本文引用地址：https://www.eepw.com.cn/article/176851.htm
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