同步整流 移动电源三合一问题

本帖最后由 570 于 2013-9-18 14:34 编辑

       最近遇到不少朋友问及移动电源三合一方案的问题，主要纠结于移动电源三合一方案究竟是否成熟？前期市场风传的三合一移动电源烧机事件，真相如何？要解答这个问题，其根本是要把三合一移动电源解决方案不稳定的原因弄清楚。
       实际上移动电源三合一，分为硬件移动电源三合一和软件移动电源三合一两种技术路线。
       硬件三合一的芯片主要存在的问题是：1.发热严重，因为主芯片集成了开关管，而且采用的是非同步整流模式。温度高了以后，各种电压和电流参数发生漂移，恒压不准了，恒流也不准了，可能损坏电池，甚至是烧坏手机。2.受工艺偏差影响，电流和电压参数的离散性天生就大，批量生产时，即使不发热也会有很多不良。3.不可编程，功能固化，参数固化，只能做标准品，而且，如果PCB的寄生电阻过大，连标准品都做不好。由于以上这些问题的存在，硬件三合一从一出来就杯贴上了＂山寨＂的标签。
       软件三合一，由于容易实现同步整流，效率高，发热低，而且功能变化灵活，已经成为发展趋势。但是早期的软件三合一问题更大，因为要依靠adc来检测和控制dc-dc过程，如果不做特别的优化，一个主循环下来10ms很正常。而这个时间段内，如果负载突然接触不良，例如，手机充电插口松动，很可能会导致输出电压瞬间上冲至10v，从而损坏手机。因此，软件三合一必须要解决这个天生的软肋才有出路。为此，各家厂商各显神通，从软件和硬件上进行各种优化，以彻底解决此问题。软件优化主要是把主循环的速度加快，目前，芯海科技提供的解决方案号称主循环小于200us。硬件上，则通过集成专用比较器来实现快速控制，例如，在5.0v进行dc-dc比较，在5.5v进行无条件关闭pwm控制等。
       除了这个问题，软件三合一还存在主控制器本身的稳定性问题，例如，死机，复位，esd，eft等。当然这些mcu的顽疾，对于进行正向设计并长期积累的公司来说，已经得到了很好的解决，例如，芯海科技的otp系列单片机，抗esd已经大于8kv，抗eft大于4kv。
当然，移动电源软件三合一业界闹的最大的烧机事件不得不提一下合泰，他的问题其实是自己胆子太大引起的，在合泰的标准方案上，居然去掉了整流用的肖特基二极管，完全只用pmos管整流。这就会造成在同步整流的死区时间内，电流不得不通过pmos管的寄生二极管输出。要知道，寄生二极管可不是肖特基的，有0.6v的压差啊，死区瞬间电流可达5A，0.6•5=3w，于是，烧机就不奇怪了。
       应该说软件三合一在解决了这一系列问题后，会迅速成为市场主流，并逐渐完成四合一，五合一。推荐一个已经充分考虑以上所有问题，并完美解决的软件三合一解决方案供参考，欢迎下载。
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