中心議題：

• 多種多樣的AC適配器
• 散熱管理與故障保護

解決方案：

• 使用包含熱關斷及熱調節功能的穩健的散熱管理方案
• 充電器級將外部電源與電池和係統隔離
• 散熱調節功能以及DTC電路提供穩健的散熱管理及故障保護方法

隨(sui)著(zhe)便(bian)攜(xie)式(shi)設(she)備(bei)所(suo)處(chu)的(de)環(huan)境(jing)越(yue)來(lai)越(yue)嚴(yan)苛(ke)，便(bian)攜(xie)式(shi)終(zhong)端(duan)用(yong)戶(hu)將(jiang)繼(ji)續(xu)麵(mian)臨(lin)穩(wen)健(jian)性(xing)及(ji)穩(wen)定(ding)性(xing)方(fang)麵(mian)的(de)挑(tiao)戰(zhan)。某(mou)類(lei)產(chan)品(pin)與(yu)其(qi)他(ta)產(chan)品(pin)的(de)主(zhu)要(yao)區(qu)別(bie)體(ti)現(xian)在(zai)各(ge)種(zhong)苛(ke)刻(ke)環(huan)境(jing)中(zhong)，設(she)備(bei)的(de)穩(wen)定(ding)性(xing)
、可靠性以及穩健性的不同。bq2406X 產品係列具有獨特的輸入過電壓保護、散熱調節以及 DTC 功能，實現了一款穩健的係統設計。

現代便攜式設備相當普及，同時越來越A以及便攜式媒體播放器已開始使用鋰離子(Li-Ion)電(dian)池(chi)。此(ci)類(lei)可(ke)充(chong)電(dian)電(dian)池(chi)的(de)高(gao)需(xu)求(qiu)量(liang)促(cu)使(shi)眾(zhong)多(duo)的(de)第(di)三(san)方(fang)廠(chang)商(shang)不(bu)斷(duan)開(kai)發(fa)出(chu)諸(zhu)如(ru)充(chong)電(dian)座(zuo)及(ji)充(chong)電(dian)適(shi)配(pei)器(qi)等(deng)附(fu)件(jian)。此(ci)類(lei)充(chong)電(dian)適(shi)配(pei)器(qi)雖(sui)不(bu)昂(ang)貴(gui)，但(dan)其(qi)充(chong)電(dian)特(te)性(xing)及(ji)保(bao)護(hu)功(gong)能(neng)往(wang)往(wang)與(yu)原(yuan)OEM廠商生產的適配器有所差及可靠性。如果在充電器級的設計過程中謹記以下特性，則可實施一個適用於所有的外部AC適配器的穩健係統：
1. 抑製瞬態電壓峰值的保護；
2. 非穩壓適配器的
；
3. 散熱管理及故障保護產品係列的示例，展示了一係列以滿足上述要求為目的的線性充電器。

多種多樣的AC適配器
當今便攜式係統設計方麵的主要問題之一在於適應寬輸入電源範圍的需求，例如AC適配器、USB線纜或車載/空載的直流輸出。將適配器以低廉的價格推向市場，取代了昂貴的原始設備製造商(OEM)製造的適配器

，從而促進了眾多廠商的發展，使可充電便攜式設備取得了很大成功。此類最流行的電源
，如AC適配器，通常可根據其特性劃分為兩種：穩壓適配器(原廠配件)以及非穩壓適配器(普通的配件適配器)。

穩wen壓ya適shi配pei器qi的de輸shu出chu電dian壓ya通tong過guo內nei部bu電dian路lu提ti供gong非fei常chang優you良liang的de線xian路lu及ji負fu載zai調tiao節jie。而er非fei穩wen壓ya適shi配pei器qi所suo提ti供gong的de輸shu出chu電dian壓ya則ze取qu決jue於yu負fu載zai。線xian路lu負fu載zai調tiao節jie能neng力li不bu強qiang
，適shi配pei器qi在zai過guo電dian流liu狀zhuang態tai下xia的de行xing為wei也ye有you所suo差cha別bie。穩wen壓ya適shi配pei器qi在zai進jin入ru過guo電dian流liu區qu域yu時shi通tong常chang具ju有you更geng為wei陡dou峭qiao的de過guo渡du區qu(transition region)。

輸入瞬變和過電壓狀態
當今
，靠上述適配器供電的便攜式設備在設計時必須整合保護功能，將過電壓損壞終端設備的風險降到最小。過電壓可為兩種模式：直流過電壓以及瞬變過電壓。

tongchangqingkuangxia，zhiliuguodianyayuanyusuocharudepeijianhuofeibiaozhunshipeiqishangcuowudeshuchudianya。lingyifangmian
，jiangshipeiqirecharuzhongduanshebeishi，jiuhuichuxianshunbianguodianya。shunbianguodianyakeqingsongdidadaozhengchangshipeiqishuchudianyade2倍
，如圖1所示。 如果設計合理，充電器級可用於將外部電源與電池和係統隔離，如圖2所示。在該拓撲結構中，電池組及係統的正極終端被連接至充電器的輸出。充電器功率級有效地將外部適配器與係統電源總線隔離。

實施如圖2所示的拓撲結構以後就得到了一種穩健的設計，其充電器級整合了輸入過電壓保護(OVP)功能，以監測輸入電壓並在探測到直流過電壓時關閉充電器級。當充電器級關閉時，係統的電源總線與適配器的輸出完全隔離。對於5V的穩壓適配器而言，其輸入過電壓保護閾值通常設定為6.5V。bq2406X係列提供了6.5V及10.5V的選擇以適用於穩壓和非穩壓適配器。 為隔離並保護係統和電池免受外部電源瞬變過電壓的損害，可以使用具有約2倍於一般適配器額定電壓的寬輸入電壓範圍的充電器級。

需要注意的是，在上述所討論的拓撲結構中，若最小的係統電流(例如待機模式下)gaoyuzhongzhidianliuyuzhi
，zekenenghuichanshengsuosiqingkuang。ruguoxitongdianliugaoyuzhongzhidianliuyuzhi
，namejiangwufaduizhongzhidianliujinxingjiance。anquanjishiqijiangbeijihuo，chongdianqijijiangzaidianchichongzhimanrongliangzhiqianjiuduandian。weijiejuekenengfashengdegaiwenti，dangshebeichuyugaogonglvmoshierdianchichongdianqichuyukaiqimoshishi
，bq2406X係列提供了一個關閉安全計時器以及充電終止功能的選項。

散熱管理與故障保護
線xian性xing充chong電dian器qi中zhong至zhi係xi統tong電dian源yuan總zong線xian的de高gao輸shu入ru電dian壓ya差cha分fen可ke導dao致zhi裸luo片pian溫wen度du上shang升sheng，甚shen至zhi會hui超chao過guo最zui高gao的de結jie點dian溫wen度du值zhi並bing引yin起qi熱re損sun壞huai。為wei避bi免mian該gai問wen題ti發fa生sheng，此ci類lei設she計ji必bi須xu考kao慮lv使shi用yong包bao含han了le熱re關guan斷duan及ji熱re調tiao節jie功gong能neng的de穩wen健jian的de散san熱re管guan理li解jie決jue方fang案an。

通常
，所有集成充電器IC都必須具有內部熱關斷功能，一旦IC的(de)內(nei)部(bu)結(jie)點(dian)溫(wen)度(du)超(chao)過(guo)了(le)最(zui)高(gao)結(jie)點(dian)溫(wen)度(du)值(zhi)，熱(re)關(guan)斷(duan)功(gong)能(neng)將(jiang)被(bei)觸(chu)發(fa)，以(yi)確(que)保(bao)運(yun)行(xing)過(guo)程(cheng)中(zhong)不(bu)會(hui)發(fa)生(sheng)熱(re)損(sun)壞(huai)。在(zai)典(dian)型(xing)的(de)應(ying)用(yong)中(zhong)，當(dang)充(chong)電(dian)電(dian)流(liu)大(da)約(yue)為(wei)1A而充電器輸入電壓高於電池電壓2~3V時(shi)
，熱(re)關(guan)斷(duan)功(gong)能(neng)將(jiang)被(bei)激(ji)活(huo)。在(zai)激(ji)活(huo)狀(zhuang)態(tai)下(xia)
，熱(re)關(guan)斷(duan)電(dian)路(lu)將(jiang)關(guan)閉(bi)充(chong)電(dian)器(qi)功(gong)率(lv)級(ji)，以(yi)避(bi)免(mian)熱(re)損(sun)壞(huai)。通(tong)常(chang)的(de)熱(re)關(guan)斷(duan)電(dian)路(lu)都(dou)具(ju)有(you)設(she)計(ji)上(shang)的(de)滯(zhi)後(hou)效(xiao)應(ying)。當(dang)ICluopianwendujiangdishi
，gonglvjicaizhongxinkaiqi。luopianwenduhuiyizhishenggao
，zhidaoreguanduandianlubeizaicijihuo。qisanresuoweichishijiankedashumiao，weichishijianqujueyuPCB的布局
，該工作模式在以充電狀態LED指示時一般被稱為“閃爍”(flashing)模式。

為解決此類散熱問題，可添加一個散熱環路，以降低充電電流並確保IC結點溫度低於熱關斷閾值。為bq2406X係列線性充電器添加了散熱環路的運行如圖2所示。散熱環路在激活狀態下可有效降低充電電流，降低充電器級功率MOSFET的功耗。

需要注意的是，具有散熱環路的線性充電器在輸入電壓過高的情況下，充電電流值可降至非常低。在此類情況下，誤終止(false termination)可對充電電流是否降至低於終止閾值進行檢測。為避免此問題，bq2406X將在散熱環路激活時使終止功能關閉。

動態計時器控製
充(chong)電(dian)安(an)全(quan)計(ji)數(shu)器(qi)用(yong)於(yu)檢(jian)測(ce)故(gu)障(zhang)條(tiao)件(jian)，如(ru)果(guo)充(chong)電(dian)周(zhou)期(qi)時(shi)長(chang)超(chao)過(guo)正(zheng)常(chang)狀(zhuang)態(tai)下(xia)所(suo)期(qi)望(wang)的(de)總(zong)體(ti)時(shi)間(jian)
，且(qie)充(chong)電(dian)電(dian)流(liu)等(deng)於(yu)額(e)定(ding)的(de)快(kuai)速(su)充(chong)電(dian)電(dian)流(liu)

，則(ze)判(pan)斷(duan)出(chu)現(xian)故(gu)障(zhang)。在(zai)散(san)熱(re)環(huan)路(lu)激(ji)活(huo)狀(zhuang)態(tai)下(xia)

，充(chong)電(dian)電(dian)流(liu)降(jiang)低(di)。若(ruo)是(shi)散(san)熱(re)環(huan)路(lu)在(zai)較(jiao)長(chang)一(yi)段(duan)時(shi)間(jian)內(nei)被(bei)激(ji)活(huo)，那(na)麼(me)故(gu)障(zhang)安(an)全(quan)計(ji)數(shu)器(qi)的(de)故(gu)障(zhang)狀(zhuang)態(tai)即(ji)可(ke)觀(guan)察(cha)得(de)出(chu)。為(wei)避(bi)免(mian)錯(cuo)誤(wu)狀(zhuang)態(tai)的(de)發(fa)生(sheng)
，bq2406X充電器IC激活了動態計時器控製(DTC)，這是一個內置電路，其通過編程調整計時終止輸出的時間值來降低安全計數器的時鍾效率。DTC電路將在散熱環路被激活時同時開啟。 散熱調節功能以及DTC電路提供了穩健的散熱管理及故障保護方法
，以保護充電器級和係統免遭瞬變或其他過電壓狀態所引起的散熱故障。

本文小結
cichusuotaolundebianxieshishebeizaigechangshangzhijiancunzaizhejiliedejingzheng
，bingqiezaibuduanjinxingchuangxin，chayihuayezaijiaqiang。suizhebianxieshishebeisuoanzhideshiyonghuanjingyuelaiyueyanke(例如，在炎熱的夏日將電話放置在汽車內充電，或是插入了廉價的配件或錯誤的適配器)，zhongduanyonghujiangjixumianduizaiwenjianxingjiwendingxingfangmianbianxieshishebeisuodailaidetiaozhan。yileichanpinyuqitachanpindezhuyaoqubietixianzaichuxianshangshubuxiwangchuxiandezhuangtaishi，shebeidewendingxing、可靠性以及穩健性的不同。bq2406X產品係列具有獨特的輸入過電壓保護、散熱調節以及DTC功能
，造就了一款穩健的係統設計以解決這些問題。

係統設計工程師的職責就在於將此類因素納入考慮
，以確保其產品更智能、更穩健，以使其產品在眾多的產品中獨樹一幟
，而不是“泯然眾人”。