开关电源充电赋能雾化器：高性能与低成本的完美平衡

从智能手机到可穿戴设备，从电动工具到物联网终端，充电系统的设计直接影响着设备的使用体验、效率和可靠性。在充电技术中，线性充电和开关充电是两种主流的解决方案。它们在工作原理、性能特点以及适用场景上各有优势，也各有局限。线性充和开关型充电器两者最大的不同在于效率的差异。线性充电器体积小、易于使用、成本低廉。不用任何切换，它们即可适用于噪声敏感的应用；但是当充电电流大时，功耗较高；而开关型充电器可以利用单电感实现充电功能；可以增加电池充电倍率以减小充电时间或是产生更少的热量和更低的表面温度提升用户体验，所以以效率高而著名。但与线性充电器相比，附加电感器和电容器消耗更多的电路板空间，增加了BOM成本和设计复杂性。

开关电源工作原理：

1. 采用高频开关技术，通过控制开关管的导通和关断时间比率来调节输出电压。开关管以极高的频率（通常几十千赫兹到几百千赫兹甚至更高）不断地进行开关动作。

2. 当开关管导通时，输入电源向储能元件（如电感、变压器等）充电，将电能存储起来；当开关管关断时，储能元件释放能量，向负载提供稳定的电压或电流。

线性电源：

1. 主要通过调整管工作在线性放大区来稳定输出电压。调整管就像一个可变电阻，根据输入电压和输出电压的差值，调整自身的电阻值，使输出电压保持稳定。

2. 输入电压经过变压器降压后，通过调整管进行线性调整，再经过滤波电路得到平滑的输出电压。

●线性充电器

功耗大，充电电流大；

简单设计;小解决方案尺寸；

降低成本；

无电磁干扰(EMI)问题；

适用于对小电池或<1.5A充电电流的电池充电；

●开关充电器

更高的效率和更低的功耗；

更复杂的设计；

更多组件;本更高；

干关噪声可能需要更多的布局考虑；

适合大容量电池和快速充电；

充电芯片的一些关键性能指标：CE使能

使能有高电平和低电平两种，常用的高电平使能。近来电子烟由于耗电大，加上运输原因，为防止电池过低，MCU已经不能工作无法使能，改用低电平使能。

充电芯片的一些关键性能指标：任意电量重充电

华芯邦科技HT4088，HT4089可以在任意未充饱的电池电压时重新进入充电模式。普通锂电池充电结束后，一般不会消耗完才去充电，极端情况手机电量100%，拔下充电器看一眼又插上去充电，手机必须进入充电状态常规的充电芯片需要电量降到85%左右才能重新进入充电模式。

充电芯片的一些关键性能指标：状态指示

充电芯片在工作过程中，要迚行一些必要的指示，以让使用者明确是处于充电中还是充饱了，还是有其他异常。HT4088，HT4088HA是以两个指示灯做状态指示，HT4089芯片是以电平表做状态指示。

从技术层面来看，线性充电和开关充电各有优劣。线性充电以其简单性和低噪声的特点，成为小型设备和低功率场景的理想选择；而开关充电则凭借高效率和高功率输出的优势，在中大功率设备中占据主导地位。

效率：开关充电远高于线性充电，特别是在输入电压高于电池电压的情况下。线性充电的效率通常在50%-70%之间，而开关充电可以轻松达到90%以上。

散热：线性充电由于将多余的能量转化为热量，散热问题较为突出；开关充电通过能量转换降低了热量损耗，散热性能更佳。

电路复杂度：线性充电电路简单，设计成本低；开关充电电路复杂，需要更多的元件和设计投入。

电磁干扰：线性充电几乎没有EMI问题，而开关充电需要额外的滤波和屏蔽措施。

成本：线性充电成本低，适合价格敏感的产品；开关充电成本较高，但其高效特性可以降低长期使用成本。

对于线性充电更适合小型、低功率设备，例如雾化器、蓝牙耳机、智能手表、健身追踪器等，这些设备的充电电流通常较小，功率需求低，线性充电的低噪声和简单设计可以很好地满足需求。此外，线性充电的低成本也符合这些产品的市场定位。

华芯邦HOTCHIP芯片产品具备高集成度、高可定制化程度、高性价比、低可替代性的特点，能够缩短客户成品方案研发周期，简化客户产品生产过程，提升产品良率和可靠性，从而帮助雾化器客户优化成本并满足海内外成品多样化的功能需求。未来，华芯邦将基于在消费电子领域的优势市场地位，以行业前沿技术和客户需求为导向，发挥自身在数模混合芯片和雾化器mems硅麦传感器领域的研发及设计优势，持续推出具有市场竞争力的芯片及配套解决方案，不断拓展应用领域及下游客户覆盖范围，致力于成为国际一流的数模混合芯片先进封测企业。

文章转载自：华芯邦

审核编辑 黄宇