引言
尽管大家都享受到了无线通信的乐趣，但是充电使得这种乐趣打了折扣，并且使人无法摆脱连线。充电总是被看作一件麻烦事，因此蜂窝电话设计者以充电简捷或尽可能高效率为己任。IC厂商有责任提供优化而有竞争力的集成充电器IC，在提供最节省成本的解决方案的同时，将所有系统因素考虑在内。

充电器如何工作？
由于其在更高能量密度（典型值为150 Wh/kg）方面的好处远远超过其与镍金属氢化物电池相比的价格劣势，因此锂离子电池是迄今为止最流行的蜂窝电话电池解决方案。根据电池电压的不同，集成式锂离子充电器作为调节器起到两方面的作用。首先是恒定电流(CC)充电。通常，锂离子电池从3.6V开始充电直到达到其端接电压，根据化学原理及制造商的不同该端接电压的典型值为4.15V。当电压在3V以下时，电池就被认为是深度放电，此时必须使用一个50mA（典型值）的恒定电流源对其进行预充电，直到电池电压达到3V。当电压低于3V时，出于安全的考虑禁止使用低于 3V 超过50mA的电流对锂离子电池充电。在完成预充电周期后，充电器切换到高速充电档，并使用标称电流对锂离子电池进行充电，该标称电流可以高达1A。在平均约  
20分钟的快速充电之后，电池达到其4.15V（典型值）的端接电压，此后充电调节器开始发挥其第二个作用：恒定电压(CV)充电。在恒压充电期间，充电电流通常从1A降到50mA的预定水平，同时在电池上维持4.15V的恒定电压。一些充电器提供在4小时恒定电压充电之后的暂停，以避免对有缺陷的电池进行无休止的充电。当在恒压模式下无休止地充电时，锂离子电池也会更快地老化。
充电器功能包含一个感应电阻器（作为控制环路一部分，用来测量充电电流）和一个导引充电电流的传递装置。美国国家半导体提供的诸如LP3945等极具竞争力的充电器集成了感应电阻器和内部传递装置，因而消除了空间已经十分局促的系统中的外部元件。

内置保护特性
许多充电器包含防止在不安全情况下充电的安全特性。带有内部感应电阻器和传递装置的线性充电器使IC发热，因此根据充电周期的状态，充电器封装要消耗1.5到2W的能量。因此充电器都配备了热停机保护，在超过充电器IC结温时禁止充电。外部电源主要是汽车电池适配器或者墙面交流电适配器。在外部电源低于特定门限电压的情况下，即通常所说的低电压锁定，充电也会停止。如果充电器的输入电压超过了对于锂离子电池来说不安全的水平，充电周期也会终止。该水平称为过电压锁定，其典型值约为4.6V。
为了防止电池通过充电器自身放电，反向电流保护对于有竞争力的充电器来说是必需的。如果外部电源连接到了电话上而又由于未接通电源或损坏而不起作用，就会发生这种情况。美国国家半导体的集成化锂离子充电器具有内部反向电流保护功能,消除了对外部肖特基二极管的需求，它被认为是非优化解决方案，且对电源有额外空间要求。
充电器电压和电流环路具有缓慢的响应时间，可能变得不稳定，例如，如果电池在充电周期中被无意或故意拔掉，充电器就可能开始振荡。通过检测充电过程中的电池电源连接切断，现代充电器IC本身具有防止这种充电器环路不稳定行为的功能。这是通过加速充电器控制系统的频率响应实现的。蜂窝电话因而可以在充电器IC仍然与外部电源连接而电池连接切断的情况下进行工作。
虽然过去蜂窝电话通常通过汽车适配器或墙面交流电适配器进行充电，但现在致力于使充电简捷的USB充电开始进入市场。配备了USB接口的蜂窝电话采用了4端子USB总线(VBUS)的电源线作为充电电源。将USB总线连接到蜂窝电话启动了主机和外围设备之间的USB协议，在外围设备中--此处指蜂窝电话--协商一个可以直接用做锂离子充电器充电电流的500mA电源电流。

充电器IC的热管理
良好的锂离子充电器IC定义从封装需求开始。空间是蜂窝电话设计中最珍贵的资源，而独立的锂离子充电器IC要求最小的形状因子。不过，这样的小型封装还必须能够消耗对于线性恒定电流恒定电压充电器来说大小为最大充电电流（1.0A）和充电器最大电压降Vchargerin (6V)- Vbatt(3V) = 6V - 3V的乘积的能量！无引线和裸露的小片连接衬垫封装在导热和总尺寸方面提供了最佳解决方案。
由于没有足够的消耗IC所产生热量，倒装片封装不实用。基于更高效率且因而更低能耗的磁降压或开关电容调节器的充电器需要的外部元件太大，无法供应1A充电电流。这些巨大的电感器和电容器等外部元件阻碍了对制作最小且最高性能的充电器IC的追求。
除了良好的热性能封装之外，一些充电器通过电源调节来降低散热。美国国家半导体的充电器IC具有电源调节功能，充电电流可以作为在电源装置上产生的电压降的函数来调整。这样效率更高，因为对于电源装置上的给定电压降，可以达到最大充电电流，而又从不超过封装的功耗规范。

结论
有竞争力的充电器IC设计是系统需求平衡的结果。最佳的设计充分缩小了封装尺寸，同时通过在不超过封装功耗要求的情况下最大化充电电流，来提供最短充电时间。同时，安全特性和测试设计扩大了紧密约束的设计的小片尺寸。