趣談充電IC的電源路徑管理功能(教你三招上王者)

這篇博客講述充電芯片的DPPM功能,即動態電源路徑管理,聽起來就很高大上,Dynamic Power Path Management是英文全稱。

有沒有想過一個問題,手機沒電了,關機了,這時候你一邊充電,一邊又想玩王者榮耀,即充電器一邊給手機內部的電池充電,一邊給你“充電”,因爲你要玩王者榮耀,手機得處於開機狀態,屏幕得是亮着的,你的ADC正在走A走A擊打小兵,而每個手機充電器的功率是已知的,比如說30W,即adapter最多給你30W,那手機是如何分配30W的呢?以確保電池在正常充電,你玩王者榮耀不受影響呢?電池充電和你玩王者榮耀那個更重要呢?廢話不多說,直接進入正題。

目錄

一、三步絕招

二、三招解讀

三、修煉成功


一、三步絕招

還是繼續講玩王者榮耀這件事情,很多小夥伴看到這裏,可能拿起了手機, 準備雙排上王者了。但是發現手機只要1%的電了,那怎麼辦呢?你決定使用自己三步絕招。

第一步招:你慌亂之中找了一個雜牌充電器(非原裝),Charger IC檢測到你的輸入電壓不正常,並且在下降,這時候V_{IN}降低到V_{IN-DPM}這個值,輸入電流的限制會降低以阻止V_{IN}繼續降低。

第二步招:你開啓了高幀率模式,並將手機亮度開到最大,你的ADC手感逐漸進入狀態。但是這時候手機耗電量比較大,給電池充電的電流加上玩王者榮耀的電流已經超過Adapter輸出的最大電流,供不應求,系統輸出電壓就會降低,當輸出降低至V_{DPPM}這個值時,Charger IC會自動進入DPPM模式。

在DPPM模式下,你玩王者的優先級是最大的,你慾求不滿,將手機音量又調到最大,耗電量又增大了,系統會偏心,將電池充電的電流減小,將這部分電流勻給你,當然如果你一直“貪得無厭”,系統會逐漸減少電池充電電流,將所有的Adapter輸出電流都給你用來玩王者榮耀。

第三步招:雖然大家都在幫助你,但是你玩2把,跪2把,太菜了,這時候你找來自己的基友雙排,你們開啓了語音,這時候耗電量又變大了。在使用第二步招時,Charger IC已經關閉了電池充電,即充電電流爲0,Adapter所有的能量都用來給你上王者,當你玩王者的耗電量超過Adapter最大輸入時,輸出電壓會降低,當降低至V_{BUSP1}這個值,電池會忍受自己吃不飽(不充電),捨己爲人,把自己的能量也給你了,助你上王者,直到你手感變好,輸出電壓升高至V_{BUSP2},電池才停止向你供給能量。


二、三招解讀

1、第一招,叫Input DPM Mode

輸入動態電源管理模式。當充電的USB端口被配置爲USB100(EN2=0,EN1=0)或USB500(EN2=0,EN1=1)模式,系統會監測輸入電壓,當V_{IN}降低到V_{IN-DPM}這個值,輸入電流限制降低,以防止輸入電壓進一步下降,這樣可以防止充電芯片設計不良或配置錯誤的USB源導致系統奔潰。

在Charger IC的SPEC中可以找到V_{IN-DPM}這個值。

2、第二招,DPPM Mode

動態電源路徑管理模式。當充電電流和系統負載電流之和超過最大輸入電流(由EN1、EN2和ILIM引腳設置),輸出電壓降低。一旦輸出引腳上的電壓降至V_{DPPM},充電芯片會自動進入DPPM模式。在這種模式下,充電電流隨着輸出電流的增加而減小以保持系統輸出。

可以在充電芯片的SPEC上找到V_{DPPM}這個值,也就是當輸出電壓降低到電池電壓加上100mV時,充電芯片就會進入DPPM模式。

3、第三招,Battery Supplement Mode

電池補充模式。DPPM模式下,如果充電電流降至零,並且系統負載電流增加超過設置的輸入電流限制,輸出電壓進一步降低。當輸出電壓低於V_{BUSP1}閾值,電池補充系統負載。當輸出電壓高於V_{BUSP2}閾值時,電池停止補充系統負載。

在電池補充模式下,電池給負載的供電電流是不受調節(BAT-FET是完全打開),但是會有短路保護。當VOUT電壓比電池電壓低V_{O(SC2)}時,等待t_{DGL(SC2)}後,如果過載仍然存在,輸出會被關閉,V_{O(SC2)}被稱爲輸出短路保護閾值。此時短路恢復計數器開始計數,在t_{DGL(SC2)}時間後,VOUT被打開嘗試重啓,如果短路仍然存在,VOUT再次被關閉,計數器繼續開啓計數。

V_{BUSP1}V_{BUSP2}可以在充電芯片的SPEC上找到,即輸出電壓小於等於電池電壓減去40mV時,電池就會補充負載;當輸出電壓上升至電池電壓減去20mV時,電池就會停止補充系統負載。

 V_{O(SC2)}t_{DGL(SC2)}t_{DGL(SC2)}等參數,SPEC一般都會給出。


三、修煉成功

當連接了輸入源時,將優先考慮系統負載,DPPM和電池補充模式用於保持系統負載,下圖說明了DPPM和補充模式的示例。這就是你爲什麼能上王者的原因。

現在幾乎所有的充電芯片都帶有DPPM功能,不帶有DPPM功能的充電芯片,系統可能會崩潰,對電池充電也會有不同程度的損害,你的王者之路多虧了DPPM。

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