便携式设备电池充电系统保护方案(二)

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    反向过流保护功能。当连接错误的附件或有缺陷的附件的时候，电池仍然有可能放电到附件，而且反向放电的电流可能**过充电通道的电流通过能力。由于充电器无法检测到反向电流，因此需要增加另外的模块来检测反向电流。
　　反向浪涌电流抑制。插入附件的时候，如果没有电流保护方案，可能从电池流出较高的浪涌电流，而且可能産生过高的振铃，从而损害器件，所以必须采用电流监测功能来控制反向MOSFET的门较，从而消除振铃和浪涌电流。
　　短路保护。如果附件出现直接短路，可能会瞬时涌现源自电池的较高电流，所以保护器件应该提供过流保护，而且可以通过外部电阻对电流进行设置以适应不同的系统要求。另外，保护器件应该具有自动恢复功能，即当外部短路状况消除之後，系统会自动地恢复工作。故而选择PPTC自恢复过流保护器是目前较爲合适的过流保护期间。惠州市大容电子科技有限公司生産的PPTC産品缩写爲RPPTC，可以满足该需要。
　　从电池到外部附件的电压电路。必须降低电池和附件之间的损耗，如果电压电路过高的话，会産生额外的损耗，影响到电池的可用电压。
　　综上所述，设想的保护方案（Box）应该具备以下的特性：
　　1. 对于电池放电来讲，应该采用背对背的结构，防止电池漏电。
　　2. 应该具备反向过流保护功能。
　　3. 应该对反向浪涌电流进行控制。
　　4. 应该对反向供电通道的短路进行保护。
　　5. 导通电阻应该尽可能的低，即使通道的电压跌落尽可能的低，减少额外的损耗。
　　只有具备了以上特性，反向通道才能得到良好的保护。
　　因此，我们建议的解决方案的架构是：具有背对背的N-MOSFET、具备正向和反向的过压保护以及反向过流保护功能、具有较低的静态电流等功能。（图2）
　　集成解决方案的细节
　　图3所示爲集成解决方案的细节框图，由于采用的是背对背的N-MOS结构，通过**个N-MOS（标识1）的门较，可以防止浪涌电流进入系统内部，同时这个N-MOS也提供正向的过压保护。

　　
　　图3 集成解决方案
　　

　　图4 OVP産品系列

　　背对背N-MOS结构的另一个N-MOS（标识2）提供-28V的过压保护。之前采用的一般是P-MOS，但相对于P-MOS，N-MOS的导通电阻更低，使电池能够工作在更低电压下。同时N-MOS支持更大的电流，而且这个N-MOS还通过检测电流来控制反向通道的浪涌电流，提供反向过流保护。
　　此外，方案还应提供过流保护（标识3），并且过流保护的电流值可以通过外部电阻设定。同时集成方案还要提供状态标记引脚（标识4）以及逻辑控制引脚（标识5），并控制芯片的工作模式。