解决CN3302难过EMC和8.4A2A太烫问题,PW4584A选型指南

CN3302外置MOS的,同时也是异步要加肖特基二极管,也意味着效率再80%左右,对于8.4V1A还好,8.4V2A也可以做到,但是温度高得不能实际用于产品量产或者需要加散热片才行,但是长时间工作散热片还是解决不了。

CN3302 EMC部分因为是外置MOS,工作频率也需要外调,在EMC认证时,需要工程师有很厉害的电源EMC经验,同时还要加磁珠和RC电阻等,比较难调出名。

PW4584A也是异步(肖特基二极管),内置MOS,效率80多%,可以做8.4V1A

PW4253是同步(不需要肖特基二极管,)效率90-95%,可以做到8.4V2A

同时PW4584A和PW4253对于EMC过认证因为集成度高的问题,PW4584A一般只需要加电阻电容就可以,规格书有, PW4253更简单,不需要加外围。

一、 芯片概述与核心定位

PW4584A是一款异步升压充电控制器,输入电压范围3.6V-6V,专为两节串联锂离子电池设计,最大充电输出可达8.4V/1A。其核心价值在于内置智能自适应输入电流调节(Input Current Limit)环路,能自动匹配不同负载能力的5V适配器(如5V1A, 2A, 3A),防止因充电电流过大而“拉挂”适配器,从源头提升了系统的兼容性与稳定性。

PW4253则是一款同步升压充电管理IC,输入范围4.5V-5.8V,同样支持两节串联电池充电,但输出能力更强,可达8.4V/2A。它集成功率MOS管,采用同步整流架构,将升压充电效率提升至典型值95%。高效率直接意味着更低的功率损耗和芯片温升,是解决“8.4V/2A太烫”问题的关键。

二、 如何解决“难过EMC”问题?——以PW4584A的设计为例

EMC问题往往源于开关电源的高速切换噪声。PW4584A的规格书提供了明确的PCB布局指南,这些是攻克EMC难题的实操关键:

关键路径最短化:输入电容、功率电感(L1)、肖特基二极管(D1)、VBS引脚及BAT引脚形成的功率环路,必须采用短而宽的走线,以减小寄生电感和环路面积,从而降低辐射干扰。

元件紧靠布局:输入滤波电容(CIN, CF1)应尽可能靠近芯片的VIN引脚,输出电容(COUT)应尽可能靠近BAT引脚。这能有效滤除高频噪声。

减少LX节点干扰LX引脚(开关节点)连接电感、二极管和芯片内部MOS,该节点电压高速跳变,是主要噪声源。布局必须保证连接线最短,包围面积最小。规格书特别指出,在LX引脚增加RC吸收电路,能有效降低开关信号辐射。

强化接地与散热:芯片底部的散热焊盘(Power GND)是功率地,必须通过多个过孔与PCB底层地平面可靠、大面积连接,这既是散热通道,也是为噪声提供低阻抗回流路径,抑制共模干扰。

通过遵循以上设计规则,PW4584A方案能从硬件布局上最大化抑制EMI,为通过EMC测试奠定坚实基础。

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三、 如何解决“8.4V/2A太烫”问题?——PW4253的高效方案

温升过高的本质是效率不足,功率损耗以热能形式释放。PW4253从以下几个层面根本性改善温升:

同步整流架构:与PW4584A采用的异步架构(需外接肖特基二极管)不同,PW4253内置同步整流管。在续流阶段,同步整流管的导通压降远低于外部肖特基二极管,显著降低了导通损耗,这是效率提升至95%的核心。

高达2A的充电电流能力:在5V输入、8.4V/2A输出条件下,高效率直接转化为更低的芯片自身功耗(Ploss = Pin - Pout)。更少的发热量使得芯片在满载工作时结温(Tj)更容易控制在安全范围内。

完善的热管理:芯片内部集成温度调节环路。当检测到芯片温度达到120℃时,会自动线性降低充电电流,从而控制温升,实现热平衡,避免因过热而触发关机保护(OTP, 典型值130℃),保证了充电过程的持续与安全。

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四、 典型应用与选型指南

PW4584A典型应用要点

充电电流设置:通过ICHG引脚外接电阻(RICHG)到地来设定恒流充电电流,公式为 ICC (A) = 1000 / RICHG (Ω)。例如,RICHG=1KΩ时,ICC=1A。

NTC功能:通过NTC引脚外接负温度系数热敏电阻网络,监测电池温度。高温阈值(VNTCH)典型0.38V,低温阈值(VNTCL)典型1.43V。若无需此功能,可将引脚浮空。

电感选择:推荐使用饱和电流足够大的功率电感,例如规格书示例的4.7μH电感。

 

PW4253典型应用要点

充电电流设置:通过IADJ引脚配置。引脚悬空(NC)时,默认充电电流为1.14A。如需增大电流,可外接电阻(RADJ)到地,关系式为:RADJ (KΩ) = 3 / (ICC - 1.14)。例如,欲设ICC=2A,则RADJ ≈ 3.49KΩ。

NTC功能:若不使用NTC温度保护,必须将NTC引脚通过一个51KΩ电阻接地,不可浮空。

高效率组件:其同步架构对电感和输出电容的要求与异步方案类似,但得益于高效率,系统整体的热设计压力更小。

五、 对比与选型建议

特性

PW4584A

PW4253

架构

异步升压(外接肖特基二极管)

同步升压(内置同步整流管)

最大充电电流

8.4V / 1A

8.4V / 2A

典型效率

90%

95%

核心优势

完善的EMC布局指南,智能输入限流,适配器兼容性好

超高效率,温升低,适合大电流充电应用

解决痛点

侧重通过优化PCB设计解决EMC难题

侧重通过提升转换效率解决发热难题

选型建议

若您的应用充电电流需求在1A左右,且对产品认证中的EMC性能尤为关注,PW4584A及其详尽的布局指南是您的优选。

若您需要更大的充电电流(如2A),且深受散热问题困扰,追求更快的充电速度和更凉快的用户体验,那么PW4253的高效同步方案将是更合适的答案。

这两款芯片均代表了平芯微在电源管理领域的深耕,通过不同的技术路径,为工程师解决了双节锂电池充电方案中的经典难题。在设计时,请务必参考最新版官方规格书,并严格按照其推荐进行电路设计和PCB布局。

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posted @ 2026-01-15 11:43  米八  阅读(0)  评论(0)    收藏  举报