從智能手機(jī)到可穿戴設(shè)備，從電動工具到物聯(lián)網(wǎng)終端，充電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)直接影響著設(shè)備的使用體驗(yàn)、效率和可靠性。在充電技術(shù)中，線性充電和開關(guān)充電是兩種主流的解決方案。它們在工作原理、性能特點(diǎn)以及適用場景上各有優(yōu)勢，也各有局限。線性充和開關(guān)型充電器兩者最大的不同在于效率的差異。線性充電器體積小、易于使用、成本低廉。不用任何切換，它們即可適用于噪聲敏感的應(yīng)用；但是當(dāng)充電電流大時，功耗較高；而開關(guān)型充電器可以利用單電感實(shí)現(xiàn)充電功能；可以增加電池充電倍率以減小充電時間或是產(chǎn)生更少的熱量和更低的表面溫度提升用戶體驗(yàn)，所以以效率高而著名。但與線性充電器相比，附加電感器和電容器消耗更多的電路板空間，增加了BOM成本和設(shè)計(jì)復(fù)雜性。

開關(guān)電源工作原理：

1. 采用高頻開關(guān)技術(shù)，通過控制開關(guān)管的導(dǎo)通和關(guān)斷時間比率來調(diào)節(jié)輸出電壓。開關(guān)管以極高的頻率（通常幾十千赫茲到幾百千赫茲甚至更高）不斷地進(jìn)行開關(guān)動作。

2. 當(dāng)開關(guān)管導(dǎo)通時，輸入電源向儲能元件（如電感、變壓器等）充電，將電能存儲起來；當(dāng)開關(guān)管關(guān)斷時，儲能元件釋放能量，向負(fù)載提供穩(wěn)定的電壓或電流。

線性電源：

1. 主要通過調(diào)整管工作在線性放大區(qū)來穩(wěn)定輸出電壓。調(diào)整管就像一個可變電阻，根據(jù)輸入電壓和輸出電壓的差值，調(diào)整自身的電阻值，使輸出電壓保持穩(wěn)定。

2. 輸入電壓經(jīng)過變壓器降壓后，通過調(diào)整管進(jìn)行線性調(diào)整，再經(jīng)過濾波電路得到平滑的輸出電壓。

●線性充電器

功耗大，充電電流大；

簡單設(shè)計(jì);小解決方案尺寸；

降低成本；

無電磁干擾(EMI)問題；

適用于對小電池或<1.5A充電電流的電池充電；

●開關(guān)充電器

更高的效率和更低的功耗；

更復(fù)雜的設(shè)計(jì)；

更多組件;本更高；

干關(guān)噪聲可能需要更多的布局考慮；

適合大容量電池和快速充電；

充電芯片的一些關(guān)鍵性能指標(biāo)：CE使能

使能有高電平和低電平兩種，常用的高電平使能。近來電子煙由于耗電大，加上運(yùn)輸原因，為防止電池過低，MCU已經(jīng)不能工作無法使能，改用低電平使能。

充電芯片的一些關(guān)鍵性能指標(biāo)：任意電量重充電

華芯邦科技HT4088，HT4089可以在任意未充飽的電池電壓時重新進(jìn)入充電模式。普通鋰電池充電結(jié)束后，一般不會消耗完才去充電，極端情況手機(jī)電量100%，拔下充電器看一眼又插上去充電，手機(jī)必須進(jìn)入充電狀態(tài)常規(guī)的充電芯片需要電量降到85%左右才能重新進(jìn)入充電模式。

充電芯片的一些關(guān)鍵性能指標(biāo)：狀態(tài)指示

充電芯片在工作過程中，要迚行一些必要的指示，以讓使用者明確是處于充電中還是充飽了，還是有其他異常。HT4088，HT4088HA是以兩個指示燈做狀態(tài)指示，HT4089芯片是以電平表做狀態(tài)指示。

從技術(shù)層面來看，線性充電和開關(guān)充電各有優(yōu)劣。線性充電以其簡單性和低噪聲的特點(diǎn)，成為小型設(shè)備和低功率場景的理想選擇；而開關(guān)充電則憑借高效率和高功率輸出的優(yōu)勢，在中大功率設(shè)備中占據(jù)主導(dǎo)地位。

效率：開關(guān)充電遠(yuǎn)高于線性充電，特別是在輸入電壓高于電池電壓的情況下。線性充電的效率通常在50%-70%之間，而開關(guān)充電可以輕松達(dá)到90%以上。

散熱：線性充電由于將多余的能量轉(zhuǎn)化為熱量，散熱問題較為突出；開關(guān)充電通過能量轉(zhuǎn)換降低了熱量損耗，散熱性能更佳。

電路復(fù)雜度：線性充電電路簡單，設(shè)計(jì)成本低；開關(guān)充電電路復(fù)雜，需要更多的元件和設(shè)計(jì)投入。

電磁干擾：線性充電幾乎沒有EMI問題，而開關(guān)充電需要額外的濾波和屏蔽措施。

成本：線性充電成本低，適合價格敏感的產(chǎn)品；開關(guān)充電成本較高，但其高效特性可以降低長期使用成本。

對于線性充電更適合小型、低功率設(shè)備，例如霧化器、藍(lán)牙耳機(jī)、智能手表、健身追蹤器等，這些設(shè)備的充電電流通常較小，功率需求低，線性充電的低噪聲和簡單設(shè)計(jì)可以很好地滿足需求。此外，線性充電的低成本也符合這些產(chǎn)品的市場定位。

華芯邦HOTCHIP芯片產(chǎn)品具備高集成度、高可定制化程度、高性價比、低可替代性的特點(diǎn)，能夠縮短客戶成品方案研發(fā)周期，簡化客戶產(chǎn)品生產(chǎn)過程，提升產(chǎn)品良率和可靠性，從而幫助霧化器客戶優(yōu)化成本并滿足海內(nèi)外成品多樣化的功能需求。未來，華芯邦將基于在消費(fèi)電子領(lǐng)域的優(yōu)勢市場地位，以行業(yè)前沿技術(shù)和客戶需求為導(dǎo)向，發(fā)揮自身在數(shù)?；旌闲酒挽F化器mems硅麥傳感器領(lǐng)域的研發(fā)及設(shè)計(jì)優(yōu)勢，持續(xù)推出具有市場競爭力的芯片及配套解決方案，不斷拓展應(yīng)用領(lǐng)域及下游客戶覆蓋范圍，致力于成為國際一流的數(shù)模混合芯片先進(jìn)封測企業(yè)。

文章轉(zhuǎn)載自：華芯邦

審核編輯 黃宇