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IDHzaizhinengjiyanfadaolushangyudaodezhuduotiaozhan，shoujixinpianjutoulianfakeyeyujinqibiaoshi，tamenxiangxindaduoshuyonghurengxihuanjiagexiangduibianyidegongnengshouji，yincigongnengshoujishichangrengyouguangkuodefazhankongjian。zuijin，lianfakejiangtuichu“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 Micromax的de高gao管guan注zhu意yi到dao了le一yi個ge新xin奇qi的de景jing象xiang。他ta們men發fa現xian
，在zai印yin度du東dong部bu的de一yi個ge村cun莊zhuang，人ren們men在zai一yi個ge身shen後hou有you輛liang自zi行xing車che的de人ren麵mian前qian排pai起qi了le長chang龍long，這zhe人ren的de自zi行xing車che上shang綁bang著zhe一yi台tai車che用yong蓄xu電dian池chi

，大da家jia交jiao給gei他ta幾ji個ge盧lu比bi後hou，就jiu可ke以yi把ba自zi己ji的de手shou機ji插cha上shang去qu充chong電dian半ban小xiao時shi。這zhe些xie村cun民min的de家jia裏li沒mei有you電dian。

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。chongdianqixuyaomanzuzugoudeshuchudianliuyijishuchudianya
，yinweichongdianqidezouxianyouhendadejishengdianzu，ruguoyaoshixianjiaodadechongdiandianliu，chongdianqidedaizaishuchudianyaxuyaojiaogao。yichongdianqidejishengdianzuwei1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)3.5Vzuoyou。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-ChargeTM技ji術shu，可ke根gen據ju芯xin片pian溫wen度du智zhi能neng調tiao整zheng輸shu出chu電dian流liu，以yi保bao證zheng在zai充chong電dian期qi間jian整zheng個ge充chong電dian係xi統tong的de安an全quan。使shi得de手shou機ji在zai實shi現xian快kuai速su充chong電dian的de時shi候hou不bu會hui因yin為wei由you於yu環huan境jing溫wen度du較jiao高gao或huo者zhe充chong電dian電dian流liu過guo大da導dao致zhi芯xin片pian進jin入ru過guo溫wen保bao護hu使shi得de充chong電dian沒mei法fa正zheng常chang進jin行xing。圖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houfeature phone時代的需求。