ISL9220手持式设备电池充电器IC介绍

　现在，大多数手持式设备都采用了两种电池充电器，一种是线性充电器，另一种是开关充电器。线性充电器已有较长的历史，充电方式比较简单有效，噪声很小，且没有太多外部元件。但是，随着便携式设备越来越复杂，新功能层出不穷，高容量电池的需求就更加强烈。线形充电器的缺点是功耗太大，特别是在设备边充电边使用的时候尤为明显，此时产生的热量可能损坏系统或电池。

可供选择的有开关充电器或开关模式电池充电器IC，它可以使用尽可能少的电量，为电池提供更高的电流。从过往经验来看，这类IC一般会存在一些噪声问题。此外，前几代的开关式充电器还需要一些外部元件。

然而，开关式电池拓扑结构的优势也是显而易见。这些优势包括更高的效率和更低的功耗，还有更短的充电时间。此类装置还能利用较高的输入电压充电，使用成本较低的非稳压适配器。还可以提高来自限流电流源的充电电流。

开关充电器通常在轻负载运行时会产生噪声，特别是在预处理过程中。随着噪声的减少，开关充电器会进入脉冲跳跃(pulse skipping)模式运行。在脉冲跳跃模式中，PWM频率异步变化。目前开发的电池充电器IC，可以在使用开关充电器时提供高充电电流，且对系统的热影响非常小，而在低电流充电模式下切换到线性充电器，以减少噪声。这种可提供线性模式的PWM开关模式充电器可以在全恒流(快速充电)条件下实现高效率。开关充电器可利用PWM开关稳压器控制高达2A的恒流充电。当电池处于预处理过程以及恒压尖峰(taper)充电模式快结束时，设备会自动转换到线形模式，以降低噪声，并利用开关模式加快充电。一旦充电电流值低于300mA，线性模式会完全启动，开关转换器产生的噪声就会消除。

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　但是，现在充电技术有了进一步的发展。例如，一种用于新型手持式设备的单节锂离子/聚合物电池充电器解决方案，它的充电电流高达1A，具备先进的电充满显示功能，可以实现全程充电系统监控。符合USB标准的100mA/500mA充电电流设置有助于实现可编程预充电和快速充电。许多产品还具备电池温度监测功能，以确保安全充电。

Intersil等公司正在开发新一代充电器IC技术。这些完全集成的解决方案非常适合紧凑型应用，还能为高功率应用提供充电控制功能。目前，充电电压精度能达到0.5%，较前几年的1%有很大改善。开关频率可达3MHz，而且新型开关充电器可提供高达2A的充电电流，最新的一个应用实例是ISL9220，它适用于一节和两节锂离子电池应用。

另外，新设计还可以限制泄漏，目前在没有加上输入功率时，典型的泄漏电流已低于0.5uA。而且这些改进还可以用于更小的封装，如4mm×4mm QFN或2mm×2mm CSP，以节省手持式设备的设计空间。

最新的电池充电器IC还能够监视输入电压、电池电压和充电电流。当三个参数中任意一个超出特定限额时，该IC就会关闭内部N沟道MOSFET，使充电系统停止对电池充电。利用这些重要的器件可以灵活地提高效率，这对持续增长、功能不断扩充的移动、手持式产品是至关重要的。