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如韵电子 CONSONANCE
3085 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。
CN3085 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 135℃3085 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 135℃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。
3085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 ;,芯片的环境温度通常条件为 25℃,最高 70℃。
(1) 3052E的方案