了解 JTMC3052A/JTMC3052B 和 JTMC3056 的热调制功能

了解 JTMC3052A/JTMC3052B 和 JTMC3056 的热调制功能
对于线性充电器，在充电过程中，由于功率管消耗功率，会使功率管的结温升高，过高的结温将
使半导体器件工作不可靠，甚至烧毁半导体器件。线性充电管理芯片的结温可由下面的公式计算出：
TJ ＝TA＋(VIN－VBAT)×ICH×θA
其中，

TJ 是半导体芯片的结温；TA 是半导体芯片的环境温度
VBAT 是电池端电压; θA 是半导体芯片的热阻
VIN 是输入电压；ICH 是充电电流；

从上面的公式可以看到，当半导体芯片的环境温度比较高，或者输入电压与电池端的电压差比较
大或者充电电流比较大的时候，半导体芯片的结温会有明显的上升。所以在没有对功率管消耗的功率
进行控制的情况下，工程师设计充电器时必须根据最坏情况，即最高的芯片环境温度，最大的输入电
压与电池端电压差和最低允许的芯片的结温，来设计充电电流。只有这样才能保证系统的可靠性。但
是这样的设计对于多数时间工作在通常条件下，而不是最坏条件下的充电器来说，肯定会造成充电电
流过低或者系统成本上升，而且如果对最坏情况考虑不充分的话，也会导致充电器工作不可靠。到目
前为止，功率管外置的充电方案都没有对功率管消耗的功率进行控制，所以在设计充电器时，要根据
最坏条件进行设计。
JTMC3052A/JTMC3052B 和 JTMC3056 内部集成有热调制电路，这部分电路的作用就是通过对功率管消
耗的功率进行控制而达到控制芯片的结温的目的。当芯片结温上升到 115℃时，JTMC3052A/JTMC3052B 和
JTMC3056 内部热调制电路开始工作，通过调制充电电流，使芯片的温度维持在 115℃的恒温状态。这样，
即使在最坏情况下，用户也不需担心芯片的温度过高。工程师只要根据通常情况进行设计就可以了，
没有必要花费很多时间，精力去考虑最坏情况。

下面用一个例子来说明 JTMC3052A/JTMC3052B 和 JTMC3056 热调制功能的好处。
例：设计一款线性充电器，使得充电电流尽量大，充电时间尽量短。充电器大多数时间工作在通常条
件下，半导体芯片的最高结温 150℃，热阻为 100℃/W；输入电压典型值 5V，最高可能波动到 6V；
输出电压 3.5V；，芯片的环境温度通常条件为 25℃，最高 70℃。
（1）采用 JTMC3052A 的方案
因为有热调制功能，所以只要根据通常条件进行设计就可以。根据上面的公式：
TJ = TA＋(VIN－VBAT)×ICH×θA
将通常情况值代入,115=25＋(5-3.5) ×ICH×100
ICH＝600mA

（2）用功率管外置的充电方案
因为功率管消耗的功率没有被控制，所以要根据最坏情况进行设计。根据上面的公式：
TJ = TA＋(VIN－VBAT)×ICH×θA

将最坏情况值代入,150=70＋(6-3.5) ×ICH×100

ICH＝320mA

可见，JTMC3052A 因为有热调制功能，在通常情况下的充电电流比功率管外置的电流要大很多。
对于功率管外置的充电方案，如果在相同的条件下，要得到同 JTMC3052A 相同的充电电流，则
只有采用热阻更小的封装，这样会付出更加高昂的代价。

综上所述，采用 JTMC3052A/JTMC3052B/JTMC3056 的充电器比采用功率管外置的充电方案有下面的好处：
（1）如果要得到相同的充电电流，采用 JTMC3052A/JTMC3052B/JTMC3056 的充电器的成本要低很多。
（2）功率管外置的充电方案要对最坏情况充分考虑，否则会有可靠性的问题，甚至烧毁功率管。

(责任编辑：oumao18)