從智能手機到可穿戴設備，從電動工具到物聯(lián)網終端，充電系統(tǒng)的設計直接影響著設備的使用體驗、效率和可靠性。在充電技術中，線性充電和開關充電是兩種主流的解決方案。它們在工作原理、性能特點以及適用場景上各有優(yōu)勢，也各有局限。線性充和開關型充電器兩者最大的不同在于效率的差異。線性充電器體積小、易于使用、成本低廉。不用任何切換，它們即可適用于噪聲敏感的應用；但是當充電電流大時，功耗較高；而開關型充電器可以利用單電感實現(xiàn)充電功能；可以增加電池充電倍率以減小充電時間或是產生更少的熱量和更低的表面溫度提升用戶體驗，所以以效率高而著名。但與線性充電器相比，附加電感器和電容器消耗更多的電路板空間，增加了BOM成本和設計復雜性。

開關電源工作原理：

1. 采用高頻開關技術，通過控制開關管的導通和關斷時間比率來調節(jié)輸出電壓。開關管以極高的頻率（通常幾十千赫茲到幾百千赫茲甚至更高）不斷地進行開關動作。

2. 當開關管導通時，輸入電源向儲能元件（如電感、變壓器等）充電，將電能存儲起來；當開關管關斷時，儲能元件釋放能量，向負載提供穩(wěn)定的電壓或電流。

線性電源：

1. 主要通過調整管工作在線性放大區(qū)來穩(wěn)定輸出電壓。調整管就像一個可變電阻，根據輸入電壓和輸出電壓的差值，調整自身的電阻值，使輸出電壓保持穩(wěn)定。

2. 輸入電壓經過變壓器降壓后，通過調整管進行線性調整，再經過濾波電路得到平滑的輸出電壓。

●線性充電器

功耗大，充電電流大；

簡單設計;小解決方案尺寸；

降低成本；

無電磁干擾(EMI)問題；

適用于對小電池或<1.5A充電電流的電池充電；

●開關充電器

更高的效率和更低的功耗；

更復雜的設計；

更多組件;本更高；

干關噪聲可能需要更多的布局考慮；

適合大容量電池和快速充電；

充電芯片的一些關鍵性能指標：CE使能

使能有高電平和低電平兩種，常用的高電平使能。近來電子煙由于耗電大，加上運輸原因，為防止電池過低，MCU已經不能工作無法使能，改用低電平使能。

充電芯片的一些關鍵性能指標：任意電量重充電

華芯邦科技HT4088，HT4089可以在任意未充飽的電池電壓時重新進入充電模式。普通鋰電池充電結束后，一般不會消耗完才去充電，極端情況手機電量100%，拔下充電器看一眼又插上去充電，手機必須進入充電狀態(tài)常規(guī)的充電芯片需要電量降到85%左右才能重新進入充電模式。

充電芯片的一些關鍵性能指標：狀態(tài)指示

充電芯片在工作過程中，要迚行一些必要的指示，以讓使用者明確是處于充電中還是充飽了，還是有其他異常。HT4088，HT4088HA是以兩個指示燈做狀態(tài)指示，HT4089芯片是以電平表做狀態(tài)指示。

從技術層面來看，線性充電和開關充電各有優(yōu)劣。線性充電以其簡單性和低噪聲的特點，成為小型設備和低功率場景的理想選擇；而開關充電則憑借高效率和高功率輸出的優(yōu)勢，在中大功率設備中占據主導地位。

效率：開關充電遠高于線性充電，特別是在輸入電壓高于電池電壓的情況下。線性充電的效率通常在50%-70%之間，而開關充電可以輕松達到90%以上。

散熱：線性充電由于將多余的能量轉化為熱量，散熱問題較為突出；開關充電通過能量轉換降低了熱量損耗，散熱性能更佳。

電路復雜度：線性充電電路簡單，設計成本低；開關充電電路復雜，需要更多的元件和設計投入。

電磁干擾：線性充電幾乎沒有EMI問題，而開關充電需要額外的濾波和屏蔽措施。

成本：線性充電成本低，適合價格敏感的產品；開關充電成本較高，但其高效特性可以降低長期使用成本。

對于線性充電更適合小型、低功率設備，例如霧化器、藍牙耳機、智能手表、健身追蹤器等，這些設備的充電電流通常較小，功率需求低，線性充電的低噪聲和簡單設計可以很好地滿足需求。此外，線性充電的低成本也符合這些產品的市場定位。

華芯邦HOTCHIP芯片產品具備高集成度、高可定制化程度、高性價比、低可替代性的特點，能夠縮短客戶成品方案研發(fā)周期，簡化客戶產品生產過程，提升產品良率和可靠性，從而幫助霧化器客戶優(yōu)化成本并滿足海內外成品多樣化的功能需求。未來，華芯邦將基于在消費電子領域的優(yōu)勢市場地位，以行業(yè)前沿技術和客戶需求為導向，發(fā)揮自身在數(shù)?；旌闲酒挽F化器mems硅麥傳感器領域的研發(fā)及設計優(yōu)勢，持續(xù)推出具有市場競爭力的芯片及配套解決方案，不斷拓展應用領域及下游客戶覆蓋范圍，致力于成為國際一流的數(shù)?；旌闲酒冗M封測企業(yè)。

文章轉載自：華芯邦

審核編輯 黃宇