快速充電的中心議題：

• 針對智能手機的快速充電解決方案

快速充電的解決方能：

• 給予 AW3208 的快速充電方案
• USB 在快速充電中的方案

前言
早期有一個蘋果產生了地球萬有引力，現在有一個蘋果加速了智能機時代的到來。從去年開始
，各大主流基帶廠家MTK、高通、博通
、marvell、STE等紛紛推出了智能機方案，在2G時代feature phone趨qu於yu飽bao和he，並bing且qie競jing爭zheng越yue來lai越yue激ji烈lie的de同tong時shi
，各ge大da手shou機ji公gong司si紛fen紛fen押ya寶bao智zhi能neng機ji，希xi望wang能neng夠gou搶qiang得de先xian機ji。可ke惜xi的de是shi由you於yu智zhi能neng機ji時shi代dai還hai沒mei有you哪na家jia公gong司si能neng夠gou提ti供gong像xiang feature phone時代MTK的tunekey
，加上軟件驅動人員的嚴重急缺。智能機成了高投入，回報周期很長的一項投資，使得能夠在智能機有所斬獲的隻能是向華為、中興等大公司
，國內專注PCBA的IDH在智能機有大批量的量產且正在賺到錢的的也就少之又少。

據isuppli統計表明，雖然智能手機在近兩年的增長極為驚人，但在全球仍然有70%以上的用戶使用的是功能手機，在中國
，這一比例則在85%左右。加上國內IDH在zai智zhi能neng機ji研yan發fa道dao路lu上shang遇yu到dao的de諸zhu多duo挑tiao戰zhan，手shou機ji芯xin片pian巨ju頭tou聯lian發fa科ke也ye與yu近jin期qi表biao示shi，他ta們men相xiang信xin大da多duo數shu用yong戶hu仍reng喜xi歡huan價jia格ge相xiang對dui便bian宜yi的de功gong能neng手shou機ji，因yin此ci功gong能neng手shou機ji市shi場chang仍reng有you廣guang闊kuo的de發fa展zhan空kong間jian。最zui近jin，聯lian發fa科ke將jiang推tui出chu“類智能手機”
，讓功能手機也能像智能機一樣疊加豐富應用。這種類智能機將可支持包括用戶接口、上網
、大屏全觸控，通過這些功能的實現，使得類智能機可以通過網絡下載軟件，讓功能機也能像智能手機一樣的不斷擴充個性化的應用。

與(yu)智(zhi)能(neng)機(ji)一(yi)樣(yang)，隨(sui)著(zhe)類(lei)智(zhi)能(neng)機(ji)功(gong)能(neng)的(de)不(bu)斷(duan)強(qiang)大(da)，電(dian)池(chi)的(de)續(xu)航(hang)能(neng)力(li)將(jiang)會(hui)成(cheng)為(wei)其(qi)中(zhong)的(de)一(yi)個(ge)死(si)角(jiao)。現(xian)實(shi)生(sheng)活(huo)中(zhong)我(wo)們(men)可(ke)能(neng)經(jing)常(chang)會(hui)看(kan)到(dao)我(wo)們(men)周(zhou)邊(bian)的(de)朋(peng)友(you)隨(sui)聲(sheng)帶(dai)兩(liang)個(ge)手(shou)機(ji)
，一(yi)台(tai)專(zhuan)門(men)用(yong)來(lai)打(da)電(dian)話(hua)，一(yi)台(tai)用(yong)來(lai)娛(yu)樂(le)。因(yin)為(wei)無(wu)論(lun)你(ni)的(de)手(shou)機(ji)屏(ping)幕(mu)有(you)多(duo)大(da)，性(xing)能(neng)配(pei)置(zhi)有(you)多(duo)高(gao)
，電(dian)池(chi)沒(mei)電(dian)了(le)一(yi)切(qie)都(dou)是(shi)浮(fu)雲(yun)。特(te)別(bie)在(zai)印(yin)度(du)等(deng)第(di)三(san)世(shi)界(jie)國(guo)家(jia)還(hai)有(you)很(hen)多(duo)地(di)方(fang)充(chong)電(dian)也(ye)是(shi)個(ge)問(wen)題(ti)
，2007年印度一家付費電話公司 Micromaxdegaoguanzhuyidaoleyigexinqidejingxiang。tamenfaxian
，zaiyindudongbudeyigecunzhuang，renmenzaiyigeshenhouyouliangzixingchederenmianqianpaiqilechanglong，zherendezixingcheshangbangzheyitaicheyongxudianchi，dajiajiaogeitajigelubihou，jiukeyibazijideshoujichashangquchongdianbanxiaoshi。zhexiecunmindejialimeiyoudian。

為了解決電池續航的能力，早期的 feature phone廠家類似像長虹

、phillip紛紛研製了大容量電池手機，或者采用艾為雙電池單芯片解決方案AW3312的(de)雙(shuang)電(dian)池(chi)手(shou)機(ji)。但(dan)是(shi)這(zhe)兩(liang)種(zhong)應(ying)用(yong)都(dou)對(dui)手(shou)機(ji)的(de)結(jie)構(gou)提(ti)出(chu)了(le)較(jiao)高(gao)的(de)要(yao)求(qiu)，為(wei)了(le)解(jie)決(jue)電(dian)池(chi)的(de)問(wen)題(ti)，從(cong)事(shi)手(shou)機(ji)行(xing)業(ye)的(de)工(gong)程(cheng)師(shi)想(xiang)出(chu)了(le)曲(qu)線(xian)救(jiu)國(guo)的(de)方(fang)式(shi)-“快速充電”來解決類智能機時代的電池問題。

手機實現充電三要素
手機上要實現快充功能需要滿足三要素，三者缺一不可。充電器、電池
、charge IC。充chong電dian器qi需xu要yao滿man足zu足zu夠gou的de輸shu出chu電dian流liu以yi及ji輸shu出chu電dian壓ya
，因yin為wei充chong電dian器qi的de走zou線xian有you很hen大da的de寄ji生sheng電dian阻zu
，如ru果guo要yao實shi現xian較jiao大da的de充chong電dian電dian流liu，充chong電dian器qi的de帶dai載zai輸shu出chu電dian壓ya需xu要yao較jiao高gao。以yi充chong電dian器qi的de寄ji生sheng電dian阻zu為wei1歐姆來估算，主板充電器接口VCHG到VBAT的路徑電阻大概也有1歐姆左右，如果以1A快充的電流來簡單計算的話

，充電器的輸出電阻需要在6.5V左右。

目mu前qian手shou機ji使shi用yong的de電dian池chi都dou是shi鋰li離li子zi電dian池chi，在zai手shou機ji工gong作zuo時shi
，電dian池chi不bu斷duan放fang電dian，電dian池chi電dian壓ya不bu斷duan下xia降jiang
，電dian池chi放fang電dian的de電dian流liu不bu同tong，電dian壓ya下xia降jiang的de曲qu線xian速su率lv也ye不bu同tong，一yi般ban來lai說shuo
，在zai電dian池chi電dian壓ya3.5V～4.2V之間集中了90%的電池能量。電池能量分布如下圖所示。

結jie合he鋰li電dian池chi的de實shi際ji情qing況kuang，一yi般ban手shou機ji的de工gong作zuo設she置zhi為wei當dang鋰li離li子zi電dian池chi放fang電dian到dao一yi定ding程cheng度du時shi，會hui通tong過guo軟ruan件jian設she置zhi為wei不bu能neng通tong話hua或huo者zhe強qiang行xing關guan機ji。深shen度du放fang電dian對dui鋰li離li子zi電dian池chi的de壽shou命ming會hui造zao成cheng不bu可ke逆ni轉zhuan的de損sun傷shang，因yin此ci關guan機ji電dian壓ya一yi般ban設she置zhi為wei3.5Vzuoyou。congdianchidenengliangfenbuyijishoujishiyongdeshijiqingkuanglaikan，yingxiangchongdianshijianzuidadeshizaihengliuchongdianjieduandechongdiandianliu，muqianzhuliushoujishezhidechongdiandianliuwei450mA左右。如果想實現快速的充電
，最切實可行的方法就是提高恒流的充電時間。鋰電池的最佳充電速率為1C，這意味著一個 1000 mAh的電池組要以1000mAdedianliujinxingkuaisuchongdian，yizhezhongsulvchongdiankeyishixianzuiduandechongdianshijian，erqiebuhuijiangdidianchizudexingnengjisuoduanshiyongshouming。duiyurongliangbuduanzengjiadedianchi，yudadaozhezhongmanyidechongdiansulv
，tigaochongdiandianliuzhishibukebimiande。

本文以MT6235的充電為例。手機充電分涓流、恒流、恒壓充電，當VBAT電壓小於3.3V為涓流充電，VBAT電壓在3.3～4.1V為恒流充電
，大於4.1V到充電完成為恒壓充電。 [page]
上海艾為電子專門針對MT6235/36平台推出的AW3208在增加OVP功能的同時

，提供了智能充電功能

，以滿足快速充電的功能。如圖2所示，AW3208內置專有的K-ChargeTMjishu，kegenjuxinpianwenduzhinengtiaozhengshuchudianliu
，yibaozhengzaichongdianqijianzhenggechongdianxitongdeanquan。shideshoujizaishixiankuaisuchongdiandeshihoubuhuiyinweiyouyuhuanjingwendujiaogaohuozhechongdiandianliuguodadaozhixinpianjinruguowenbaohushidechongdianmeifazhengchangjinxing。tu3為在MT6235上的典型應用圖。
AW3208除了集成的K-Charge技術，由於AW3208采用的是DFN2X2-8L的封裝，在芯片的底部有很大的一個散熱片，相對於MT6236 早期BJT+NMOS的方案，在散熱跟最大功耗性能上有很大的提高。左下圖為AW3208測試demo，飛線到MT6235整機做實際充電測試，在 ACIN=5.25，VBAT=3.3V（采用安捷倫電源），手機充電設置為800mA，充電時間持續4小時，板子溫度符合上海某大型IDH標準（溫度不超過室溫15度）。
注1：GATDRV上外接1uF電容，確保激活過放電池
注2：1KΩ確保無需調整充電軟件

USB在快速充電中的方案
現在幾乎所有的手機都支持USB充電，USB接口的電流是500mA,電壓是＋5V
，如果在插USB充電時還是按原先插充電器的快充模式

，可能會因為USB接口沒法提供快充這麼大的電流導致充電失敗。針對這種快充的應用
，目前的建議解決方法是需要修改充電的軟件流程
，在軟件檢測到VCHG電壓的時候
，先不要打開充電模塊，執行檢測是否USB充電，如果是充電電流執行正常的充電模式，否則支持快充模式。

AW3208快充方案在layout中的注意事項
AW3208不但可以支持國內充電器實現快速充電
，同時由於AW3208集成了降壓OVP的功能，也可以支持海外諾基亞充電器輸出電壓較高時的快充充電。高電壓帶來的必然是高功耗
，為了確保AW3208能夠實現最大且最可靠的充電電流

，請確保AW3208的散熱片是接到PCB的主地，且最好是把AW3208放置在板子中間

，方便芯片散熱。

總結
不管是類智能機還是智能機時代，電池的續航能力已經成為了製約手機從普通的通話
、短信功能機往大屏、遊戲等功能一體的智能機發展最大的瓶頸。基於類智能機推出的AW3208kuaichongfanganyezhinengsuanshiyigezhezhongdefangan。ruhejiejuehaodianchidexuhangnengliyijingchengweilezhenggeshoujichanyeliandouzaiyanjiudeketi。dianchichangjiaxiangyingguojialvsehuanbaodegainian，yekaishituichutaiyangnengshoujidianchi。shoujiIC的廠家為了降低ICgonghao
，yezaibuduandeshengjigongyizhicengyijishejinengli，tuichuchaodigonghaochanpin。shanghaiaiweidianzijishuyouxiangongsiyejiangzaidianyuanguanlilingyuchixubuduandetuichugengduodechanpinyimanzuhoufeature phone時代的需求。