Topic：How to choose the charging IC of e-cigarette? This is a system problem

关键词：充电IC、电源管理、电池电压、充电电流、负载、电池寿命、电子设计、电子烟

Keyword：Charging IC, power management, battery voltage, charging current, load, battery life, electronic design, electronic cigarette

电子烟选择充电 IC 除了要考虑电池电压、充电电流之外，还要考虑其他方面，比如系统的供电路径管理和电池管理的需要，比如冷热和安全系统对充电电路特性的需要，比如干扰和充电速度等等，使其成为一个系统问题。下面分11个小标题进行讨论。

1. 本地负载连接在哪里

直接与电池连接，电池脱离之前和外部电源接入点都可能接有负载，利用充电电源反向升压做OTG或其它较高电压应用，如喇叭或闪光灯。因此要考虑的是优先保证哪个负载以及如何保证。

3. BAJ/JEITA扩展充电建议

在10℃~45℃或者电池厂建议的适宜温度范围内，以及在不影响安全和寿命的前提下，适当提高电池充满电压可获得5%左右的储能提高。另外，BAJ/JEITA建议规定以电池腰部外皮温度为准。

3. 开关还是线性

首先要考虑容许的发热程度，其次才是芯片散热能力。除了能量收集应用外，效率只因与发热有关才考虑的。对于小型装置，最终发热限制是设备的散热能力，然后才轮得到考虑芯片散热。

4. 如何处理无电池和弱电池

无电池时，如何保证部分或全部系统功能可工作；电池电压低无法承受大电流时，要不要维持系统工作；电池或外部电源负载能力低无法满足某些功能需要时，如何相互配合共同工作。

5. USB PD、Type-C和OTG

PD和Type-C均不支持OTG的ID引脚功能，PD需要复杂的通信建立供电关系，Type-C通过在CC引脚上的电阻端接说明其角色。Type-C最为简洁，需确定有谁识别CC端接和决定供电/用电。

6. 考虑输入电源多样性

任一接入类似电源尽可能保持可工作，需要照顾到电源的不同过流保护设计，譬如恒功率保护、最大输出电流回退和关断触发的情形。除了最后一个情况，限制最低输入电压都可维持有效工作。

7. 电池脱离，还是充电回退保持

电池脱离，即在充满后使电池与充电电源断开，从而使得电池不会长时间处于高电压充电状态，这样有利于延长电池寿命，但增加了脱离开关会引起损耗和增加成本。回退保持则以牺牲部分容量换来长电池寿命。

8. 动态电流分配和桥接需要

当外部供电能力有限时，牺牲充电电流、优先保证系统用电即动态电流分配。多个口分别接入充电电源和放电负载时，充电电源形成桥接直接向负载供电、并且在充电电源供应不足时电池补充供电。

9. 光伏和弱控制电源的特点

光伏电源在输出能力下降时，可从负载吸回电流，需要精密的防回灌设计。弱控制电源的空载高压可能导致过压保护，短期供应不稳定应保持参数设置和显示的稳定。

10. 指示或显示的要求

充满后长时间保持指示点亮会引起不必要的功耗和导致光污染。弱电源充电时，采用间歇指示设计可充分利用能量，同时避免弱控制电源的不稳定影响显示花样特征。

11. 配合电量计量的需要

OCV方法可仅利用电压测量，以及数分钟短期内的电压变化，来确定电池的相对电流，给出续航时间预期。再配合精确的短期电荷计量，如电流积分或利用精准电流充放，最终得到电量的定量值。

电子烟是新兴消费类电子产品，麻雀虽小，五脏俱全，其综合应用多种材料及外观处理工艺。