動(dòng)態(tài)電源路徑管理(DPPM)的原理講解

某些帶電池的產(chǎn)品，如果設(shè)計(jì)不好的話，會(huì)出現(xiàn)一個(gè)現(xiàn)象，就是當(dāng)產(chǎn)品電池過放后再充電，電池有可能會(huì)充不進(jìn)去電。原因一般是因?yàn)檫@類產(chǎn)品的充電設(shè)計(jì)中沒有動(dòng)態(tài)電源路徑管理功能，當(dāng)電池電量耗盡進(jìn)行充電時(shí)，產(chǎn)品一般會(huì)開啟部分功能以給用戶顯示充電進(jìn)度信息。如果產(chǎn)品中的系統(tǒng)供電路徑和電池充放電路徑不是獨(dú)立分開的話，系統(tǒng)就會(huì)從正在充電的電池中取電，此時(shí)如果電池充入電量較少的話，就可能導(dǎo)致電池故障，停止充電。

而且，這種系統(tǒng)供電路徑不獨(dú)立會(huì)造成電池充放電次數(shù)過多，加速老化。而具有動(dòng)態(tài)電源路徑管理功能的充電芯片，就能完美解決上述這兩個(gè)問題，產(chǎn)品只要一接外部電源即可正常開機(jī)啟動(dòng)設(shè)備。本文就簡單介紹一下動(dòng)態(tài)電源路徑管理（DPPM）的原理，要想深入了解的話在相關(guān)充電芯片的datasheet中都能找到。

當(dāng)接入外部電源時(shí)，DPPM電路就開始持續(xù)監(jiān)測輸入電流，并將輸入電流限制在某個(gè)閾值以下。芯片的輸出電壓用來給系統(tǒng)負(fù)載供電，其被調(diào)節(jié)到比電池電壓高210mV。當(dāng)電池電壓低于3.2V時(shí)，輸出電壓被固定鉗位在3.41V。這使得即使在電池已經(jīng)放完電的情況下，外接電源時(shí)系統(tǒng)也能正常啟動(dòng)。從外部電源輸入的電流既給電池充電，同時(shí)也給系統(tǒng)供電，如圖1所示。

圖1

當(dāng)接入外部電源時(shí)，DPMM會(huì)優(yōu)先滿足系統(tǒng)負(fù)載的電流需求。

DPMM監(jiān)測輸入電壓，如果輸入電壓降低到某個(gè)閾值，輸入電流就會(huì)被限制以防止輸入電壓進(jìn)一步降低，如圖2所示。

圖2

當(dāng)充電電流和系統(tǒng)負(fù)載電流之和超過了最大輸入電流的限制，輸出電壓就會(huì)開始下降。當(dāng)電壓下降到某個(gè)閾值時(shí)，芯片就會(huì)進(jìn)入DPMM模式。在該模式下，電池的充電電流會(huì)減小而輸出給負(fù)載的電流會(huì)增加，以維持輸出給系統(tǒng)負(fù)載的電壓。

如果該模式下的電池充電電流跌落至零，而輸出給系統(tǒng)負(fù)載的電流增加到超過了最大輸入電流的限制，輸出電壓又會(huì)開始下降。當(dāng)輸出電壓下降到某個(gè)閾值時(shí)，電池也會(huì)放電輸出電流補(bǔ)充給系統(tǒng)負(fù)載，直到輸出電壓重新上升到超過某個(gè)閾值，電池才停止放電補(bǔ)充給系統(tǒng)負(fù)載。在電池補(bǔ)充系統(tǒng)負(fù)載的模式下，電池輸出電流是無法調(diào)整的，但是會(huì)有短路保護(hù)，電流波形如圖3所示，電流流向示意如圖4所示。

圖3

圖4

正常情況下，當(dāng)電池充電完成，電池開關(guān)就會(huì)斷開，由外部輸入電源為系統(tǒng)負(fù)載供電，不從電池取電，延長電池壽命，如圖5所示。

圖5