在早期的功能机时代,手机耗电小,电池容量小,因此充电功率通常也很小,当时主要以线性充电架构为主。后续随着电池容量增大,充电电流也随之增大,而线性充电的效率实在是太低了,发热极为严重,故被buck充电方案取代。

内部框图
如下为线性充电IC内部的基本结构,利用MOS作为调整管对输入电压进行降压,来对系统(Vsys)供电或给电池(Vbat)充电。

优点是体积小、成本低、无电磁干扰;缺点是效率低、只能进行小电流充电。
feature
1、内部集成两组调整管,即输入端LDO AFET(Q1、Q2组成)和充电端LDO BFET(Q3)。AFET LDO输出设定的系统电压;BFET LDO控制充电电流,充电电压和温度控制环等。
2、有涓流充电(TC)、恒流(CC)和恒压(CV)充电三种充电过程:
- 涓流充电(TC)阶段,可对完全放电的电池进行恢复;
- 恒流(CC)阶段下提供快速充电;
- 恒压(CV)阶段确保达到电池满容量。
3、路径管理功能
利用MOS管(Q3),对VSYS与VBAT进行通断控制。当其关断时,充电器的输出优先给系统供电,这样即使手机电池过放,消费者插入充电器就能开机使用。当其导通时,形成了充电通路,但并不是真正的毫欧级的导通,而是工作在放大区,呈线性模式,故为线性充电。
因为路径管理功能的存在,输入适配器能同时给系统供电和电池充电,动态调整充电电流,优先满足系统用电。当系统电流增大超过输入电流限制或者是超过适配器额定电流时,输入限流环工作或输入电压VINDPM环工作,充电电流会减小,当充电电流减小到0时,芯片会自动进入电池辅助供电(supplement mode)模式,此时电池反向和输入适配器一起给系统供电。当适配器拔出时,BFET完全开通,由电池给系统供电。
4、软件通过IIC控制充电参数
在充电时,LDO BFET作为一个线性充电器,可通过IIC设定预充电电流、CC、CV、EOC、Auto-recharge、NTC监控、JEITA标准充电、充电安全时间和芯片结温控制及保护。
因为线性充电效率低,当芯片结温超过一定阈值时,充电电流会减小以降低芯片温度。