手持终端、平板、移动智能硬件的充电电路,属于大家眼里的成熟模块。但很多风险并不会在样机调试阶段显现,往往要到可靠性测试、大批量仓储,或是用户实际使用之后才暴露出来,带来改板返工、售后升高的额外成本。做快充方案评估时,效率与温升的权衡始终是一大难点。线性方案在大电流工况下发热很难控制;部分开关充电方案转换效率表现一般,充电时机壳温度偏高,长期运行会加速电池老化。同时外围器件堆叠,如果还需要外接采样电阻,对于内部空间寸土寸金的便携产品,PCB布线压力会显著增加,BOM也很难做精简。

选型的时候,可以重点关注内部集成功率管、省去外部采样电阻的器件。能够减少外围物料,在改善发热表现的同时,也给布局设计留出更多空间。电池温度管控,是很容易被简化处理的一环。不少现有方案只做简单的过温切断,缺少分级调节逻辑。低温环境下依旧维持大电流充电,会对电芯造成损伤;温度上升就直接停止充电,既影响用户体验,部分安规测试也难以达标。

支持JEITA标准多阶温度管控的芯片,可以依据电池实时温度,分别执行降电流、下调满充电压、停止充电等动作,而不是粗暴的通断控制。如果产品不需要温度检测功能,最好可以通过简单硬件配置关闭该功能,不必增加额外外围电路。成品静置亏电,是仓储备货中很现实的痛点。若充电通路静态漏电流管控不到位,成品存放一段时间后,电量会被缓慢消耗,出现电池过放锁死、设备无法开机。很多研发前期容易忽略这项指标,等到大批量生产才发现问题,修改代价巨大,建议把静态功耗纳入可靠性评估清单。充电状态与故障反馈机制,直接关系开发调试以及产线测试效率。如果充电进度、异常告警全部交由MCU软件处理,会加重固件开发工作量。产线遇到输入异常、芯片过热、电池温度异常等状况,没有硬件层面提示,排查问题耗时耗力。带有硬件LED状态输出的方案,充电状态、故障报警直接硬件实现,减少软件依赖,调试和产线检测都会更加便捷。另外各类异常工况防护也需要充分验证。输入过压欠压、无电池接入、芯片过热等场景,保护逻辑需要完备。充电电流最好可以通过电阻灵活设置,不用大幅改动周边电路;预充、恒流、恒压、自动复充完整充电流程由硬件完成,缩短整体项目开发周期。

ESOP8封装的JX4536同步降压充电芯片,可匹配上面这些工程诉求。最高94%转换效率,最大2.5A充电电流,无需外部采样电阻;硬件实现JEITA五级NTC温度管控;电池端静态漏电流表现优异;双路LED硬件指示,内置全套保护,可供移动类硬件做方案评估参考。

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