移动芯片的连接、保护和检测

为在移动充电系统中提供更多的灵活性，设计师创造了如无线和太阳能充电的方法，但他们的挑战仍未结束，他们还必须关注与充电相关的环保和安全问题。无线和太阳能充电是值得研究的话题，但我们将缩小焦点到移动设备充电引起的环境和安全问题。幸运的是，这些问题可以由一系列提供连接、保护和检测的创新芯片得到解决。

保护

保护不仅适用于系统的保护，而且延伸到通过减少电子垃圾的环境保护。例如，当一个手机用户将获得一个新电话并处理掉旧的，通常充电器是跟着一起扔掉。事实上，每年近十亿电话和随之的充电器被丢弃在垃圾填埋场。如果充电器可以转移到下一个电话上使用（即可以全球通用），将会出现一个更环保的情况，从而减少这种实际的浪费。

幸运的是，这种做法正在全球各地开展。欧盟委员会提出一份谅解备忘录，旨在协调充电器的应用，这将驱动手机制造商使用微型USB为数据功能的智能手机（（增长速度最快）连接充电器。充电器因此可以用于各种手机并一代一代传下去。在美国，为促进一个更绿色的世界，主要的手机供应商、手机芯片生产商、服务提供商和两个美国无线行业协会——GSMA和CTIA——一起来推动通用充电解决方案（UCS）计划。韩国的电信技术协会（TTA）已经认识到再利用充电解决方案的优势，并批准了通用20针充电器和耳机的连接器，相比以前24针连接器可以更好解决更袖珍电话的连接器问题　（见下图）。

出于安全的考虑，中国采取了一个还是使用USB端口的通用方法。安全问题已经因为手机电池爆炸而变得令人不安。高调的伤亡报告在中国引发中国信息产业部移动电信终端充电器及接口的技术要求和测试方法来促进充电安全。

过电压保护

过电压保护是中国的保护过电压的安全标准的一个关键因素，顾名思义，就是当用来给电池充电的电压高于指定的特定电池的安全级别。过电压会损坏电池甚至起火，因此过电压保护装置（OVP）集成电路被设计用来改善这种状况。OVP芯片监控电压并在电压过高时隔离手机和充电电源。典型的OVP芯片包括内部场效晶体管（MOSFET），控制一个或多个外部场效晶体管来关闭违规充电源。这是一个增强安全性的简单、廉价、有效的方法。

因为在一部手机中空间总是稀缺的，一个紧凑的设计是必要的，电池供电，低功率消耗是强制性的。例如，韩国的应用程序，需要任何时候都保护在电路中的IC，并保护手机免受±20　V的电压。此外，设备必须是双向的，通过电池电压恢复到设备的USB往复（OTG）检测。遵守韩国的标准，触发应设置在电池电压为4.35并有±1%的误差。其他地方略有不同的需求，所以应该有恒定的详情。

现有的芯片可以自动检测连接到电话或其他移动平台USB端口的设备类型，并且他们可以区分是充电器或耳机。芯片旨在应对中国电信标准，例如，要求过电压保护装置被纳入手机拦截从外部来的潜在危险信号。这将导致一些功能，比如过压和欠压保护（UVP），检测D　+　/　D　-（表明是否有充电器或别的东西连接），支持标准的USB设备连接并控制MOSFET开关。解决这些要求的芯片，可以使用一个外部的MOSFET，或者更多时候，一个或多个MOSFET合并成一个正确单一的带有提供隔离开关功能的控制电路方案。一个典型的OVP或UVP负荷开关集成电路将监控电压总线过压或欠压力的情况，如果电压读数低于或超过指定的限制（例如，小于3.3Vv或超过6.0V）则设置一个标志引脚关掉MOSFET负荷开关。

欠压锁定

欠压监测，通常称为低电压闭锁（UVLO），用来确保一旦电池电压低于指定的水平，系统以可控的方式关闭，不会不稳定、振荡或者进入掉电状态。用于手机、个人电脑和其他应用程序的芯片现在可提供UVLO。这些现代芯片通过使用场效晶体管（MOSFET）提供电源信号调节　（通常是集成在设计中），正如前面提到的，提供UVLO和　OVP。还有更先进的版本，添加诸如浪涌电流限制、过载保护（OCP）、反向电流保护、故障管理、转换速率控制和热保护。例如，浪涌电流限制，对于避免逐渐损坏组件、降低功率损耗和降低系统的瞬态效应是有用的。在某些集成电路中，提供一个虚拟二极管预防反向电流，但没有典型的二极管压降。综合故障管理功能允许自动重启、电流限制闭锁或设置硬限制，而不需要额外的硬件或软件。温度监控也变得越来越重要，因为便携式特性的扩展，导致更多的用电量和较高的操作温度。将这些功能集成为负载开关，有效地提供了简化成本并节省空间。

检测和连接

当USB端口变得更加通用时，它已成为电话和其他移动平台中方便甚至必要地确定连接装置（比如充电器、音频耳机、UART、TTY和其他用户可定义的配件），以及开关和各种信号的线路，来进行必要的系统连接，并提供保护。现在的芯片在一个封装中提供多个功能。之前这些产品都提到超集，所以现在有一个范围从简单的OVP到包括检测和开关的多功能集成电路。一个很好的多功能集成电路的例子是飞兆半导体的FSA9285带28V　OVP负荷开关，三合一多媒体开关、USB附件检测和自动配置，允许USB数据、充电器、音频（立体声和单声道）和UART数据共享的USB端口。

管理充电的在移动应用程序中是一个不争的事实。各种新平台的快速设计周期，如平板电脑、便携式电脑、掌上游戏、相机、导航系统、当然还有手机，关键是设计师有多种选择来保护、检测并连接移动设备充电来源和其他子系统。市场上芯片的可选范围可以帮助确保移动设计的安全的、合规、结构紧凑，并具有成本效益和环境友好型的手机设计。