便攜設(shè)備的安全隱患通常集中在手機充電器

隨著智能手機的全面普及，絕大數(shù)人會隨身攜帶一部手機，甚至根據(jù)工作需求攜帶多部手機。雖然經(jīng)過多年的技術(shù)革新，手機等便攜電子設(shè)備的安全性逐步提升，但沒有一家廠商能夠保證自己的產(chǎn)品百分之百的安全，便攜產(chǎn)品的安全性仍是大眾擔(dān)憂的問題。而便攜設(shè)備的安全隱患又通常集中在手機充電器。

所謂的手機充電器通常就是交流/直流（AC-DC）電源適配器，真正的充電電路在手機內(nèi)部。根據(jù)YD/T 1591標(biāo)準(zhǔn)要求，手機充電接口直流輸入電壓也就是充電器的輸出電壓為5V±5%，即4.75V~5.25V；標(biāo)準(zhǔn)充電器的充電電流為300mA至1800mA，非標(biāo)準(zhǔn)充電器（如筆記本電腦的USB端口等）的最大充電電流為500mA。無論充電器的輸出功率如何，手持機側(cè)充電控制電路應(yīng)能根據(jù)自身需求實施安全充電，不應(yīng)出現(xiàn)電池過熱、燃燒、爆炸以及其它電路損壞的現(xiàn)象。

根據(jù)YD/T 1591-2006標(biāo)準(zhǔn)，手機側(cè)充電控制電路應(yīng)具備過壓保護裝置，也就是在手機充電接口導(dǎo)入6V以上直流電壓時，如果不能保證安全充電，應(yīng)啟動保護，在非預(yù)期電壓下，不應(yīng)出現(xiàn)過熱、燃燒、爆炸以及其它電路損壞的現(xiàn)象，且在電壓恢復(fù)后，手機應(yīng)能正常工作。如圖1所示，過壓保護（OVP）電路在檢測到過壓故障狀況時，檢測電路就會將開關(guān)打開，使電子負(fù)載與電源斷開，避免微處理器、射頻、存儲器和電源管理器件等核心芯片遭受過壓損傷。

圖1 過壓保護電路啟用的原理示意圖

在為手機充電電路提供過壓保護方面，既有分立的解決方案，也有集成的解決方案。在分立式解決方案方面，其中之一就是考慮到遠高于6V的電壓情形，如靜電放電（ESD），其瞬間的應(yīng)力電壓可能高達幾千伏甚至十幾千伏，這種情形下，可以施加瞬態(tài)電壓抑制器（TVS）二極管，以此處理瞬變極快的過壓故障。例如，在擊穿電壓為6.2V時， ESD器件能在幾納秒時間內(nèi)就對符合IEC61000-4-2標(biāo)準(zhǔn)的高達30kV的輸入電壓進行鉗位，且鉗位電壓可高達11.6 V，從而為系統(tǒng)中的關(guān)鍵元件提供可靠的ESD保護。

另一種就是全集成的OVP解決方案。針對插墻式AC-DC適配器充電為手機提供高達3A的電流和高達28V的故障瞬態(tài)電壓的保護，在這方面，圣邦微電子的SGM406XX系列就是非常適合的選擇。SGM40658支持的墻式適配器和USB充電電流和電壓可分別高達6A和28V。它支持Enable和Status /FLAG引腳，并支持4V-20V的不同過壓鎖定（OVLO）值。它采用極小的WLCSP-1.31X1.84-12B封裝，非常適合小巧的便攜應(yīng)用。

圖2 SGM40657/8應(yīng)用電路圖

SGM40657/8的特性

寬電壓輸入范圍2.5V-28V DC

極低的Rdson20mΩ

持續(xù)最大電流6A

保護點固定和可調(diào)可選（4-20V可調(diào)）

內(nèi)置120V浪涌保護能力

過熱保護

軟啟動

50ns極快響應(yīng)速度

圖3 OVP產(chǎn)品反應(yīng)時間對比(20V8/20Surge, 100ohm load)

表1 競爭對手主要參數(shù)對比

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