电池充电芯片的动态电源路径管理

某些带电池的产品，如果设计不好的话，会出现一个现象，就是当产品电池过放后再充电，电池有可能会充不进去电。原因一般是因为这类产品的充电设计中没有动态电源路径管理功能，当电池电量耗尽进行充电时，产品一般会开启部分功能以给用户显示充电进度信息。如果产品中的系统供电路径和电池充放电路径不是独立分开的话，系统就会从正在充电的电池中取电，此时如果电池充入电量较少的话，就可能导致电池故障，停止充电。
而且，这种系统供电路径不独立会造成电池充放电次数过多，加速老化。而具有动态电源路径管理功能的充电芯片，就能完美解决上述这两个问题，产品只要一接外部电源即可正常开机启动设备。本文就简单介绍一下动态电源路径管理（DPPM）的原理，要想深入了解的话在相关充电芯片的datasheet中都能找到。
当接入外部电源时，DPPM电路就开始持续监测输入电流，并将输入电流限制在某个阈值以下。芯片的输出电压用来给系统负载供电，其被调节到比电池电压高210mV。当电池电压低于3.2V时，输出电压被固定钳位在3.41V。这使得即使在电池已经放完电的情况下，外接电源时系统也能正常启动。从外部电源输入的电流既给电池充电，同时也给系统供电，如图1所示。

图1
当接入外部电源时，DPMM会优先满足系统负载的电流需求。
DPMM监测输入电压，如果输入电压降低到某个阈值，输入电流就会被限制以防止输入电压进一步降低，如图2所示。

图2
当充电电流和系统负载电流之和超过了最大输入电流的限制，输出电压就会开始下降。当电压下降到某个阈值时，芯片就会进入DPMM模式。在该模式下，电池的充电电流会减小而输出给负载的电流会增加，以维持输出给系统负载的电压。
如果该模式下的电池充电电流跌落至零，而输出给系统负载的电流增加到超过了最大输入电流的限制，输出电压又会开始下降。当输出电压下降到某个阈值时，电池也会放电输出电流补充给系统负载，直到输出电压重新上升到超过某个阈值，电池才停止放电补充给系统负载。在电池补充系统负载的模式下，电池输出电流是无法调整的，但是会有短路保护，电流波形如图3所示，电流流向示意如图4所示。

图3

图4
正常情况下，当电池充电完成，电池开关就会断开，由外部输入电源为系统负载供电，不从电池取电，延长电池寿命，如图5所示。

图5

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