了解 JTMC3058 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: ![]() 其中, TJ 是半导体芯片的结温; TA 是半导体芯片的环境温度 VIN 是输入电压; VBAT 是电池端电压 ICH 是充电电流; θA 是半导体芯片的热阻 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。 JTMC3058 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,JTMC3058 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JTMC3058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JTMC3058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: ![]() 将通常情况值代入, ![]() (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: ![]() 将最坏情况值代入, ![]() 可见,JTMC3058 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 JTMC3058 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JTMC3058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JTMC3058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。 该类产品的详细说明 应用及资料请见:500毫安USB接口兼容的磷酸铁锂电池充电集成电路 JTMC3058 (责任编辑:oumao18) |