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 phonequyubaohe
，bingqiejingzhengyuelaiyuejiliedetongshi，gedashoujigongsifenfenyabaozhinengji，xiwangnenggouqiangdexianji。kexideshiyouyuzhinengjishidaihaimeiyounajiagongsinenggoutigongxiang 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。

yuzhinengjiyiyang，suizheleizhinengjigongnengdebuduanqiangda，dianchidexuhangnenglijianghuichengweiqizhongdeyigesijiao。xianshishenghuozhongwomenkenengjingchanghuikandaowomenzhoubiandepengyousuishengdailianggeshouji

，yitaizhuanmenyonglaidadianhua，yitaiyonglaiyule。yinweiwulunnideshoujipingmuyouduoda，xingnengpeizhiyouduogao

，dianchimeidianleyiqiedoushifuyun。tebiezaiyindudengdisanshijieguojiahaiyouhenduodifangchongdianyeshigewenti，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(wei)3.5V左zuo右you。從cong電dian池chi的de能neng量liang分fen布bu以yi及ji手shou機ji使shi用yong的de實shi際ji情qing況kuang來lai看kan，影ying響xiang充chong電dian時shi間jian最zui大da的de是shi在zai恒heng流liu充chong電dian階jie段duan的de充chong電dian電dian流liu，目mu前qian主zhu流liu手shou機ji設she置zhi的de充chong電dian電dian流liu為wei450mA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1000mA的(de)電(dian)流(liu)進(jin)行(xing)快(kuai)速(su)充(chong)電(dian)
，以(yi)這(zhe)種(zhong)速(su)率(lv)充(chong)電(dian)可(ke)以(yi)實(shi)現(xian)最(zui)短(duan)的(de)充(chong)電(dian)時(shi)間(jian)，而(er)且(qie)不(bu)會(hui)降(jiang)低(di)電(dian)池(chi)組(zu)的(de)性(xing)能(neng)及(ji)縮(suo)短(duan)使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)。對(dui)於(yu)容(rong)量(liang)不(bu)斷(duan)增(zeng)加(jia)的(de)電(dian)池(chi)


，欲(yu)達(da)到(dao)這(zhe)種(zhong)滿(man)意(yi)的(de)充(chong)電(dian)速(su)率(lv)
，提(ti)高(gao)充(chong)電(dian)電(dian)流(liu)值(zhi)是(shi)不(bu)可(ke)避(bi)免(mian)的(de)。

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AW3208快kuai充chong方fang案an也ye隻zhi能neng算suan是shi一yi個ge折zhe中zhong的de方fang案an。如ru何he解jie決jue好hao電dian池chi的de續xu航hang能neng力li已yi經jing成cheng為wei了le整zheng個ge手shou機ji產chan業ye鏈lian都dou在zai研yan究jiu的de課ke題ti。電dian池chi廠chang家jia響xiang應ying國guo家jia綠lv色se環huan保bao的de概gai念nian，也ye開kai始shi推tui出chu太tai陽yang能neng手shou機ji電dian池chi。手shou機jiIC的廠家為了降低IC功(gong)耗(hao)
，也(ye)在(zai)不(bu)斷(duan)的(de)升(sheng)級(ji)工(gong)藝(yi)製(zhi)層(ceng)以(yi)及(ji)設(she)計(ji)能(neng)力(li)
，推(tui)出(chu)超(chao)低(di)功(gong)耗(hao)產(chan)品(pin)。上(shang)海(hai)艾(ai)為(wei)電(dian)子(zi)技(ji)術(shu)有(you)限(xian)公(gong)司(si)也(ye)將(jiang)在(zai)電(dian)源(yuan)管(guan)理(li)領(ling)域(yu)持(chi)續(xu)不(bu)斷(duan)的(de)推(tui)出(chu)更(geng)多(duo)的(de)產(chan)品(pin)已(yi)滿(man)足(zu)後(hou)feature phone時代的需求。