为带USB接口的手机提供全方位保护和充电解决方案

文章摘要：图2：NSS12600CF8T1G是一个具有低VCE(Sat)(0.1V)的晶体管，可以用作充电电路中的传输元件。除了方便之外，标准化充电器接口还意味着任何带有USB插头的电源都可以连接至新的手机，无论其输出功率是多少。由于USB插头已经变成公共接口，因此它不仅限于用在手机中，而且还可以用于其它便携式电子产品，如便携式DVD。在这种情况下，适配器输出电压将是12V，而不是5V。即使电源适配器被设计成输出电压为5V，如果它的调制设计不当，那么电源适配器可能输出偏差高于规定的5%的电压。为了保护这些过压状态下的便携式终端，MII强制移动手持设备将输入过压限制整合在充电控制电路中。只要充电器的输入电

为带USB接口的手机提供全方位保护和充电解决方案,标签：接口技术,微机原理与接口技术,http://www.88dzw.com

　　图2：NSS12600CF8T1G是一个具有低VCE(Sat)(0.1V)的晶体管，可以用作充电电路中的传输元件。

　　除了方便之外，标准化充电器接口还意味着任何带有USB插头的电源都可以连接至新的手机，无论其输出功率是多少。由于USB插头已经变成公共接口，因此它不仅限于用在手机中，而且还可以用于其它便携式电子产品，如便携式DVD。在这种情况下，适配器输出电压将是12V，而不是5V。即使电源适配器被设计成输出电压为5V，如果它的调制设计不当，那么电源适配器可能输出偏差高于规定的5%的电压。为了保护这些过压状态下的便携式终端，MII强制移动手持设备将输入过压限制整合在充电控制电路中。只要充电器的输入电压超过6V，过压保护电路就会被激活，从而将故障电源与手持设备中的其余电路隔离。

　　过压保护IC

　　过压保护(OVP)IC是一个可以在28V这样的极高电压下工作而不会毁坏的集成电路。它包含一个电压检测器和一个内部驱动器电路，以控制作为开关的MOSFET，从而在输入电压高于过压检测阈值(这个阈值电压有时被称为过压闭塞或OVLO)时使电源与系统隔离。NCP347MTAE就是一个OVP电路，专用于保护USB充电器的便携式终端。该电路具有内置50ms启动延迟，在此延迟期间内部开关保持打开状态，以便不会有高电平瞬态电压传输到系统中。在工作期间，MOSFET将被导通，当检测到故障状态时，它可以在1.5?s (典型值)内被触发至关断状态。为USB充电器选择OVP IC时，应确保OVLO最大值低于直接连接至电源的IC的“最高绝对工作电压”。为了满足MII的USB充电器要求，适合的OVLO值应低于6V。如上所述，由于高充电电流和有限的电压裕量，传输元件(MOSFET)的Rds(on)应保持尽可能低。在NCP347中，集成的N沟道MOS开关的典型Ron仅为典型值65mΩ。这个值是市场中同类产品中最低的。

　　图3：采用两个具有低Rds(on)的MOSFET作为传输元件。NTHD4102P是一个典型Rds(on)值为6?mΩ的双P沟道MOSFET，因此充电电流为1A时仅产生0.13V的压降。

　　带连接至处理器的接口的OVP IC可实现更加智能的保护方案。假定Flag引脚报告故障状态，Enable引脚通过编程将处理器设定为检测到连续的故障状态时明确地禁止NCP347。否则，当故障状态被消除时，OVP应自动地再次导通。最后，其2.5x2.5x0.55mm的超薄封装应适合任何小型便携式设计。这种保护电路将确保手机通过CTTL要求的60分钟的过压测试条件。

　　图4 带锂离子电池充电器IC NCP347的典型应用。

　　本文小结

　　MII已经出台了新的电池充电器接口标准，因此我们期望所有将在中国市场发布的新手机都配备USB连接器，以连接至标准化电池充电器。这一举措将潜在地使每年在中国与新手机一起销售的冗余电池充电器减少1亿个。这个新标准将节省总体手机材料成本并降低废弃电子装置所造成的环境污染。由于在咖啡店或宾馆这样的公共场所非常容易找到兼容的充电器，因此新的标准将给终端用户带来更多便利。用户还可以利用笔记本电脑等其它USB主机来对手机电池进行充电。假定输出电压由USB充电器提供，则将给充电器输入和电池之间留出极低的电压裕量。应选择具有最低Rds(on)的传输元件，以降低高电流充电期间的压降。双MOSFET和具有低V CE (Sat)的晶体管都是这种充电解决方案的合适解决方案。标准接口还带来了将非标准充电器连接至手持设备的风险。因此MII要求手机供应商在手机中加入一个过压保护电路。OVP IC是新型保持电路，可为手机提供全方位的保护解决方案。该电路可以在数微秒内非常迅速地触发，从而使浪涌电压与手机系统隔离。

上一页  [1] [2]