圖2：充電結(jié)束時自動斷開電池連接

如果使用不帶充放電路徑管理的器件，充電結(jié)束后，充電模塊關(guān)閉，系統(tǒng)開始從電池取電，電池電壓隨之降低，一旦電壓降低到一個門限值，充電周期重新開始，使電池經(jīng)常處于充放電、再充電循環(huán)之中，容易造成電池過早老化。

即時導(dǎo)通技術(shù)改善用戶體驗

電池充電的另一個挑戰(zhàn)是需要改善用戶體驗。用戶時常有這樣的疑問：為什么電池電量低時我要充電5分鐘后系統(tǒng)才能導(dǎo)通系統(tǒng)？這是因為當(dāng)用戶連接便攜設(shè)備充電的同時，通常也需要使用設(shè)備。令人尷尬的是，即使是較新型設(shè)備也要求約5分鐘的初始充電，然后才允許系統(tǒng)啟動及使用。如果采用雙路徑管理(DPM)技術(shù)，即可在插入充電線纜時立即導(dǎo)通便攜設(shè)備。

NCP185x系列就應(yīng)用了這樣的即時導(dǎo)通系統(tǒng)技術(shù)，由于器件內(nèi)集成的電流源可為電池充電，即使電池電壓非常低，當(dāng)用戶插入電源適配器時，也可使系統(tǒng)電壓保持在3.6V，讓系統(tǒng)立即開啟，無需等待；另外，內(nèi)部集成的一個5 V升壓器支持USB On-The-Go(OTG)反向供電，或用于HDMI接口的DDC電壓供電，可以一邊安全地給電池充電，一邊單獨為系統(tǒng)供電，如圖3所示。當(dāng)電池電壓達到3.4 V時預(yù)充電結(jié)束，外部充電MOS管導(dǎo)通，系統(tǒng)電壓跟隨電池電壓。傳統(tǒng)充電器在電池電量低時，電池需要預(yù)充電一段時間，等待電池電壓恢復(fù)到較低電壓以上才能開機

圖3：插入充電線纜時即時導(dǎo)通便攜設(shè)備

安森美半導(dǎo)體的器件還支持死電池激活。當(dāng)電池電壓低于2.2 V時，開關(guān)充電器件提供10 mA小電流激活電池。此時系統(tǒng)仍可立即開機。

支持USB OTG附件

對于平板電腦來說，通常需要支持USB OTG功能。USB OTG附件要求便攜設(shè)備在USB事務(wù)處理中充當(dāng)USB主機，在VBUS線路上提供5 V輸出電壓，供外設(shè)使用；一些智能手機帶有HDMI輸出接口，也需要一個5 V DDC電壓。這通常要使用外部升壓直流-直流(DC-DC)轉(zhuǎn)換器將電池電壓升壓至5 V、500 mA的穩(wěn)壓電壓軌。NCP185x系列器件集成了一個5 V升壓器，能支持USB OTG附件或HDMI輸出接口，較大提供500 mA電流，并省去了一個外部升壓轉(zhuǎn)換器。NCP185x系列接地的ID引腳可以識別USB OTG附件，應(yīng)用反向升壓轉(zhuǎn)換器來提供5 V、500 mA輸出，不僅可以支持USB OTG功能，還可以為物料單(BOM)節(jié)省1顆額外電感。

圖4：支持USB OTG功能

多管齊下保證設(shè)備的安全性

另一個電池充電的挑戰(zhàn)是要保證設(shè)備安全性不受影響。NCP185x系列采用了多種安全措施來實現(xiàn)這一目標(biāo)，包括正向及負(fù)向嵌入式過壓保護(OVP)、內(nèi)部結(jié)溫傳感器及管理，以及外部電池負(fù)溫度系數(shù)(NTC)及JEITA管理，而且可提供事件報告機制，將插入、過壓、過熱、過冷、充電周期狀態(tài)、充電開始、充電完成等報告給CPU進行相應(yīng)處理。

獨特的正向及負(fù)向過壓保護可防止新便攜設(shè)備受到過壓的損壞。線纜及充電器都是一般商品，在廉價的零配件市場就可以買到，出現(xiàn)故障的可能性很高。充電源可以是交流適配器(電壓達20 V)、計算機USB端口(通常12 V-20 V)、小汽車車載套件(典型值12 V)或卡車(典型值24 V)，因此只有強固的正向28 V過壓保護才可以保護設(shè)備的安全，且在上述所有應(yīng)用場景下都提供足夠的裕量。NCP185x系列可提供+28 V過壓保護，可防止充電器故障或熱插拔時過高的浪涌電壓損壞開關(guān)充電器件；此外還有一種情況，在出現(xiàn)插口/連接器故障時，VIN和GND可能反向，NCP1852率先提供了-20 V OVP能力以幫助保護正在充電的手機。

NCP185x系列具有電池溫度監(jiān)測功能，可監(jiān)測4個溫度區(qū)(根據(jù)JEITA規(guī)范)：冷＜+5℃，不充電；正常溫度+5℃至+45℃，滿額充電；熱＞45℃