做充电方案的工程师应该都有同感:USB口反复插拔那会儿,浪涌和尖峰电压是躲不开的。前两年我们帮几个客户分析过退回的不良品,市面上那些常规的充电IC,不良率大概在千分之二到千分之五。拆开一看,差不多有一半都是芯片内部被打穿了——说白了,就是瞬间电压冲太高,超过了芯片的极限耐压,直接把内部结构烧报废。
没加OVP的老方案,大家以前不外乎这么几招:
串电阻,小电流场景还行,电流一上来到大几百毫安,压降和效率都难看,电阻本身还发烫。也就五百毫安以下的产品凑合能用。
电解电容靠ESR来吸收能量,便宜是便宜,但体积摆在那儿,现在产品越做越小,板子上根本塞不进去,局限性不小。
还有人加TVS管,再额外配一颗OVP芯片,保护倒是有了,但BOM表又多了两样料,成本和PCB面积都堆上去了。
所以后来平芯微直接把OVP集成到了充电芯片里面。像PW4056H就是一颗芯片同时搞定OVP保护和4056充电管理的,省掉一颗外围料不说,layout也能做得更干净。
快充这几年已经完全铺开了,9V、12V、20V的充电器满大街都是。品牌机自带的头子还好,但市面上杂牌快充头质量参差不齐,万一内部炸了把高压直接灌进来,板上没有OVP保护的电路基本就得跟着陪葬。TWS耳机火起来之后这个需求更明显了,东西贴着耳朵用,安全要求本来就高,海外客户那边更是早早地把OVP当成了必选项。
现在平芯微这几颗带OVP的料,选型基本能覆盖主流的电池容量段:
PW4054H(SOT23-5封装)和PW4057H(SOT23-6封装),适合小容量电池,几百mAh的那种。输入端OVP在6.5V左右关断,芯片本身还能扛28V耐压,就算快充头误插了9V、12V也能顶得住。
电池上到1000mAh、2000mAh的,不少客户还是喜欢用线性充电方案,这时候选PW4056HH(ESOP8封装)更合适。1A的充电能力够用,关键是OVP保护和BAT脚耐压都上去了——BAT能扛20V。
说到这个20V,很多人第一反应是纳闷:锂电池满充才4.2V,搞20V耐压干嘛?
其实搞电源的都知道,大电流放电时负载突然拔掉,会产生浪涌尖峰。用示波器抓过波形的都清楚,这尖峰冲到6V、8V不稀奇,工况差的时候更高。BAT耐压不够,芯片一样会被打穿。平芯微把这块直接做到20V,就是为了让方案在各种意外工况下还能活下来。
PW4054H、PW4057H、PW4056HH这三颗,输入和BAT都是高耐压设计。现在快充普及率这么高,板上没颗带OVP的充电IC,心里真不踏实。