PCA9485UK：高效率4:1开关电容充电方案

恩智浦推出的PCA9485UK是一款高度集成的多模开关电容转换器，专为单节锂离子电池的高压直充（Direct Charging）应用设计。其核心优势在于支持4:1降压转换模式，可在12–21V输入下实现高达8A的输出电流，显著缩短充电时间，适用于智能手机、平板等对快充性能要求严苛的便携设备。来自全球授权的恩智浦代理商、原厂货源-深圳市中芯巨能电子有限公司为您提供PCA9485UK技术参数详解，附原理图。

PCA9485UK技术参数详解

多模开关电容架构

PCA9485UK采用双相开关电容拓扑，支持多种电压转换比，通过模式切换优化不同输入/输出条件下的效率：

4:1模式：输入12–21V → 输出约3.0–5.25V（典型4.5V），适用于高压适配器或USB-PD源。

2:1模式：输入6–10.5V → 输出3–5.25V，适用于中压输入场景。

1:1旁路模式：直通运行，最小化损耗，适用于电池接近满电时的恒压阶段。

反向模式：支持1:2、1:4升压及反向旁路，可用于无线充电或反向供电（如OTG）。

在VOUT=4.5V、IOUT=8A的典型快充场景下，系统效率可达96.8%，大幅降低热耗，减少散热设计负担。

集成OVP与双FET控制

器件内置过压保护FET（OVPFET），结合VIN和VBAT双调节环路，可在输入异常时快速切断通路，保护后级电路。同时，提供独立的栅极驱动信号，支持外接GaN或CMOS功率FET，实现对输入路径的主动控制，提升系统灵活性与效率。

该设计支持双输入源：可通过USB-PD或无线充电接收器为电池充电，适用于多接口高端设备。

全面的保护机制

PCA9485UK集成了完整的安全保护功能，确保高功率运行下的可靠性：

过压/欠压保护（OVP/UVP）：监控输入、输出及电池电压。

过流保护（OCP）：包括快速短路响应，在运行中提供毫秒级关断。

启动保护：对输入、输出及飞行电容进行上电短路检测。

过热保护（OTP）：芯片温度超限时自动降额或关断。

反向电流保护（RCP）：防止电池向输入端反灌。

看门狗定时器：监控通信状态，防止I²C总线死锁。

系统集成与监控

为支持复杂充电管理，PCA9485UK集成10通道12位ADC，可实时监测输入电压/电流、电池电压、温度及内部节点状态，实现精准的充电环路控制与故障诊断。

通过1Mbit/s I²C接口，主控MCU可配置工作模式、读取状态寄存器、调整保护阈值，实现灵活的系统级管理。此外，支持主从并联架构，允许多颗PCA9485UK并联运行，实现更高充电电流（如16A），满足大容量电池的极速充电需求。

PCA9485UK应用场景

PCA9485UK适用于需要高压直充的便携设备：

智能手机：支持100W+快充，减少充电器体积。

平板电脑：高效管理大电流充电，降低温升。

便携式移动电源：支持双向充放电与多模式切换。

PCA9485UK原理图

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