请教手机充电回路中晶体管的问题

tomystory

如何控制充电电流的大小?

如果MOS管只是起到开关作用,芯片内部是以什么方式控制充电电流呢?




是用软件判断来控制硬件还是.......？期待高手的回答！！！

cylbailey

MOS管实际上不算一个开关，而是一个可变电阻，控制电流是通过电阻——采样电压——A/D——
  比较——D/A——PWM调制——控制栅极电压这样一个闭环实现的

cylbailey

实际方式可能有很多，上面的是MTK的方式。取决于不通的平台和charger IC

peterduh2

PMU-MAXIM1502,
用示波器量MOS管GATE电压是,3.2V,充电电流是350毫安.
用示波器量MOS管GATE电压是,2.866,充电电流是500毫安.
是否可以理解为三极管工作在放大区域?

yantaisgj

MOS只分可变电阻区、恒流区、击穿区

楼上说的是可变电阻区吧?

yantaisgj

MOS管只有可变电阻区、恒流区、击穿区、截止区

楼上说的是可变电阻区吗?

看来的确就是相当于可变电阻啊.cylbailey版主高人!

zhujie_212

<DIV class=quote><B>以下是引用<I>wgrecall</I>在2007-4-22 12:28:33的发言：</B>
我觉得很奇怪，为什么充电平台上，用两个PMOS需要两个pin脚来控制呢？为什么不用一个pin脚来控制？</DIV>


这2个P管作用不一样，一个工作在线性区，用来控制充电电流，
另一个工作在开关区，防止电池电流倒灌，有的平台也用一个二极管代替这个P管，但是由于二极管VR较高，当VBAT电压较高时，会使充电电流减小，所以一般还是用P管效果好。

jssyzjz

关于NMOS与PMOS不是价钱问题，
也不是导通电阻问题，
而是手机要共地，所以MOS管不可能放在电池负极端，只能放在电池正极端。电池电压最高4.2V，如果用NMOS管，则G极电压则要4.2+VGS，这个值往往会超出充电器提供电压，芯片控制端难以输出。但用PMOS，这样G极电压则为 5-VGS（充电器输出电压-VGS），这个电压范围充电控制芯片直接能输出。

SteveHall

<DIV class=quote><B>以下是引用<I>jssyzjz</I>在2007-6-20 11:27:35的发言：</B>
关于NMOS与PMOS不是价钱问题，
也不是导通电阻问题，
而是手机要共地，所以MOS管不可能放在电池负极端，只能放在电池正极端。电池电压最高4.2V，如果用NMOS管，则G极电压则要4.2+VGS，这个值往往会超出充电器提供电压，芯片控制端难以输出。但用PMOS，这样G极电压则为 5-VGS（充电器输出电压-VGS），这个电压范围充电控制芯片直接能输出。</DIV>


那何不用PNP三极管？Rd-s（Rc-e)关系到充电效率，是绝对要考虑的

cylbailey

充电效率是一定的，只和充电电流/Vcharge-Vbat压差有关。
  充电电流一定，充电器输出电压一定，那充电器消耗的功率是一定的。
  同样电池电压在某一时间一定，充电电流一定，充电的功率也是一定的。
  其余都作为mos管，电阻的热能耗散掉了。

  用三极管也不是不可以，不过需要PMU上的控制端（连接BJT基极）有较强的电流驱动能力。

benimaru

eyeinwind正解。

SteveHall

<DIV class=quote><B>以下是引用<I>cylbailey</I>在2007-6-20 19:02:52的发言：</B>
  充电效率是一定的，只和充电电流/Vcharge-Vbat压差有关。
  充电电流一定，充电器输出电压一定，那充电器消耗的功率是一定的。
  同样电池电压在某一时间一定，充电电流一定，充电的功率也是一定的。
  其余都作为mos管，电阻的热能耗散掉了。

  用三极管也不是不可以，不过需要PMU上的控制端（连接BJT基极）有较强的电流驱动能力。</DIV>


作为Voltage Regulator的功率器件，其电流与下变电压都是要求可变，虽然输入功率是一样，但是效率是指Po/Pi
同样，假设相同的输入电压，相同的输入功率，PNP与P-MOS同处于最大电流（最小下变压差即饱和状态），P-MOS所损失的压差要小于PNP
对于线性电源功率控制管，压差就是其热损耗，显然P-MOS效率高
而且如果Vcharge如果在4.2(BAT充电制限电压）+0.3=4.5V的情况下，P-MOS可以正常充电至4.2V，而PNP则可能只充到4.0V就无能为力了，这也是效率
另外，一些充电管理IC其内集成的都是P-MOS而不是PNP，这样，他的spec上才敢写输入电压可最小下潜到4.5V

cylbailey

<DIV class=quote><B>以下是引用<I>SteveHall</I>在2007-6-21 14:16:32的发言：</B>



作为Voltage Regulator的功率器件，其电流与下变电压都是要求可变，虽然输入功率是一样，但是效率是指Po/Pi
同样，假设相同的输入电压，相同的输入功率，PNP与P-MOS同处于最大电流（最小下变压差即饱和状态），P-MOS所损失的压差要小于PNP
对于线性电源功率控制管，压差就是其热损耗，显然P-MOS效率高
而且如果Vcharge如果在4.2(BAT充电制限电压）+0.3=4.5V的情况下，P-MOS可以正常充电至4.2V，而PNP则可能只充到4.0V就无能为力了，这也是效率
另外，一些充电管理IC其内集成的都是P-MOS而不是PNP，这样，他的spec上才敢写输入电压可最小下潜到4.5V</DIV>


首先对于一定的充电电流和电池电压，无论是PMOS还是PNP压降是一样的，这个是闭环控制，不应该从最低压降/最大电流的情况来考虑，你可以去研究一下充电过程中mos管的状态变化，实际上是在一个很小的区间内，而且离饱和远的很。
一般充电电压都在5V以上，下潜到4.5V的意义并不大，再说这个和效率谈不上什么关系。
集成PMOS是很自然的事情，双极工艺无论从成本和整体性能来讲肯定不如mos。

SteveHall

Re:cylbailey

很多情况下我们会面临一个难题：即用USB V_BUS供电作为充电输入，通常在输入路径上我们会串接一个二极管为了防止当充电源失电而从VBAT倒灌的电流泄露现象，这样输入5V就被二极管压降再分去了0.5V（选择Vf小的Shottkey），于是供应Charge IC/PMIC的输入就只有4.5V，这时候你就会体会到合理设计者的良苦用心！下潜到4.5V输入非常有意义（目前多数POWER设计厂商都能做到）

我以上的说明几乎每家IDH做USB充电功能都会碰到。

相信你如果有在IDH做BB设计的经历的话，就会体会我的意思。我不谈集成器件的制程和IC设计，我考虑的是系统应用设计。你的立场很象IC原厂的FAE

yantaisgj

各位达人继续讨论

学到了很多、多谢!

cylbailey

Re:  SteveHall
   我明白你的意思，其实我也从一开始就认为用PMOS比PNP在很多方面更合适，  但我前面强调的意思是不要认为PMOS比PNP有更低的压降而就一定有更高的效率。
   对于下潜电压，是我疏忽，忘了考虑后面的shottkey，可能会导致USB充不满（不过shottkey的压降不会到0.5, 一般0.3到0.4，我今天去翻了一下datasheet）。
   我不是原厂FAE， 也仅仅是一个RD而已。

wgrecall

Ti Triton是分开的，ictlac1 and ictlac2

<DIV class=quote><B>以下是引用<I>yantaisgj</I>在2007-5-11 9:49:48的发言：</B>





实际上我看到的图纸都是一个端子控制的，也就是说两个管子的G是连着的.</DIV>

johnson_zhan

同意 eyeinwind的观点：
PMOS优点：容易导通，比较容易驱动
PMOS缺点：RDS（ON）比NMOS大，价格相对贵
NMOS优点：导通阻抗比较小，便宜
NMOS缺点：要想导通就的加自举电路（charge pump）
第二点就是为什么在手机充电的部分有人用MOSFET而有人却用Transistor
MOSFET的优点：导通阻抗低，导通压差下，开关速度快
Transistro的优点：便宜，耐压耐流能力比较强
第三点 TVS与压敏电阻的优缺点
TVS优点：耐压比较高（一般在15KV），嵌位电压低，起到很好保护后级电路的作用
压敏电阻优点：便宜
RCRH010FA替代SI5853，NTHD4P02
RCRH003FB替代：SIA811，FDFMA2P853
RCR1565FB替代：SIA911