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一文解析充电芯片的动态电源路径管理

2020年09月16日 15:38 次阅读

写在前面:这篇博客讲述充电芯片的DPPM功能,即动态电源路径管理,DPPM的全称是Dynamic Power Path Management。

有没有想过一个问题,手机没电了,关机了,这时候你一边充电,一边又想玩王者荣耀,即充电器一边给手机内部的电池充电,一边给你“充电”,因为你要玩王者荣耀,手机得处于开机状态,屏幕得是亮着的,你的ADC正在走A走A击打小兵,而每个手机充电器的功率是已知的,比如说30W,即adapter最多给你30W,那手机是如何分配30W的呢?以确保电池在正常充电,你玩王者荣耀不受影响呢?电池充电和你玩王者荣耀那个更重要呢?废话不多说,直接进入正题。

还是继续讲玩王者荣耀这件事情,很多小伙伴看到这里,可能拿起了手机, 准备双排上王者了。但是发现手机只要1%的电了,那怎么办呢?你决定使用自己三步绝招。

1. 第一招

你慌乱之中找了一个杂牌充电器(非原装),Charger IC检测到你的输入电压不正常,并且在下降,这时候降低到这个值,输入电流的限制会降低以阻止继续降低。

2. 第二招

你开启了高帧率模式,并将手机亮度开到最大,你的ADC手感逐渐进入状态。但是这时候手机耗电量比较大,给电池充电的电流加上玩王者荣耀的电流已经超过Adapter输出的最大电流,供不应求,系统输出电压就会降低,当输出降低至这个值时,Charger IC会自动进入DPPM模式。

在DPPM模式下,你玩王者的优先级是最大的,你欲求不满,将手机音量又调到最大,耗电量又增大了,系统会偏心,将电池充电的电流减小,将这部分电流匀给你,当然如果你一直“贪得无厌”,系统会逐渐减少电池充电电流,将所有的Adapter输出电流都给你用来玩王者荣耀。

3. 第三招

虽然大家都在帮助你,但是你玩2把,跪2把,太菜了,这时候你找来自己的基友双排,你们开启了语音,这时候耗电量又变大了。在使用第二步招时,Charger IC已经关闭了电池充电,即充电电流为0,Adapter所有的能量都用来给你上王者,当你玩王者的耗电量超过Adapter最大输入时,输出电压会降低,当降低至这个值,电池会忍受自己吃不饱(不充电),舍己为人,把自己的能量也给你了,助你上王者,直到你手感变好,输出电压升高至,电池才停止向你供给能量。

二、三招解读

1、第一招,叫Input DPM Mode

输入动态电源管理模式。当充电的USB端口被配置为USB100(EN2=0,EN1=0)或USB500(EN2=0,EN1=1)模式,系统会监测输入电压,当降低到这个值,输入电流限制降低,以防止输入电压进一步下降,这样可以防止充电芯片设计不良或配置错误的USB源导致系统奔溃。

在Charger IC的SPEC中可以找到这个值。

2、第二招,DPPM Mode

动态电源路径管理模式。当充电电流和系统负载电流之和超过最大输入电流(由EN1、EN2和ILIM引脚设置),输出电压降低。一旦输出引脚上的电压降至,充电芯片会自动进入DPPM模式。在这种模式下,充电电流随着输出电流的增加而减小以保持系统输出。

可以在充电芯片的SPEC上找到这个值,也就是当输出电压降低到电池电压加上100mV时,充电芯片就会进入DPPM模式。

3、第三招,Battery Supplement Mode

电池补充模式。DPPM模式下,如果充电电流降至零,并且系统负载电流增加超过设置的输入电流限制,输出电压进一步降低。当输出电压低于阈值,电池补充系统负载。当输出电压高于阈值时,电池停止补充系统负载。

在电池补充模式下,电池给负载的供电电流是不受调节(BAT-FET是完全打开),但是会有短路保护。当VOUT电压比电池电压低被称为输出短路保护阈值。此时短路恢复计数器开始计数,在时间后,VOUT被打开尝试重启,如果短路仍然存在,VOUT再次被关闭,计数器继续开启计数。

可以在充电芯片的SPEC上找到,即输出电压小于等于电池电压减去40mV时,电池就会补充负载;当输出电压上升至电池电压减去20mV时,电池就会停止补充系统负载。

三、修炼成功

当连接了输入源时,将优先考虑系统负载,DPPM和电池补充模式用于保持系统负载,下图说明了DPPM和补充模式的示例。这就是你为什么能上王者的原因。

现在几乎所有的充电芯片都带有DPPM功能,不带有DPPM功能的充电芯片,系统可能会崩溃,对电池充电也会有不同程度的损害,你的王者之路多亏了DPPM。

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