淺析充電IC中的動態路徑管理

　　在可充電的移動設備中，充電IC是一個必不可少的元器件，隨著智能手機、平板電腦和攝像機等便攜設備的不斷普及，人們對電源的要求以及對邊充電邊使用這些設備的能力的要求與日俱增。更高的功率要求增加了對具有高功率密度和優異充電能力的電池的需求。

　　

　　充電IC是基於電池和係統負載之間的連接方式的不同，係統負載可以由輸入電源供電，也可以由電池供電，或者由兩者同時供電。那麽電池IC就必須具備功率管理功能，來實現係統負載功率來源的選擇。

　　

　　NVDC動態路徑管理是目前移動設備中普遍采用的功率管理策略之一，係統負載直接接在係統母線VSYS上，係統負載可以由電池通過Battery FET直接供電，或者由輸入電源通過前端的DC/DC供電。
 

　　

　　當輸入電源沒有接入時，Battery FET被完全打開，電池直接給係統負載供電。當有輸入電源時，係統母線的電壓由DC/DC調節，同時係統母線通過Battery FET給電池充電。但是係統負載具有更高的用電優先級。充電IC會根據輸入電源的能力和係統負載的需求優先給係統供電，剩餘的功率用來給電池充電。
 

　　

　　在以上的充電過程中，當總的係統負載需求超過輸入電源的能力時，係統母線電壓會下跌，充電IC就會減少充電電流以保證總的負載功率不再繼續增加，從而穩定係統電壓不再下跌，維持係統負載的平穩運行。

　　

　　如果在充電電流減少到零之後，輸入電源仍然不能滿足係統負載需求，那麽係統母線電壓將繼續下降直到低於電池電壓，此時電池將通過Battery FET給係統供電，稱之為電池補充供電模式。此時輸入電源和電池同時向係統提供功率。
 

　　

　　當有輸入電源且電池過度放電時，充電IC將會把係統母線電壓調節在一個係統負載允許接受的最小供電電壓值。當係統電壓低於特定閾值時，充電電流將減少。當電池反向放電時，充電IC根據電池電壓控製Battery FET工作在飽和區，避免較大的衝擊電流流進過度放電的電池，這種平滑的進入和退出電池補充供電模式，通常被稱為Battery FET的理想午夜成人影院网站模式。
 

　　

　　在理想午夜成人影院网站模式，電池放電時Battery FET由於工作在飽和區在特性上類似於一個午夜成人影院网站。當有輸入電源並且係統電壓低於電池電壓特定值時，充電IC調節Battery FET的柵極將電池和係統電壓之間的壓差控製在特定值。當電池放電電流繼續增大，Battery FET的柵極電壓升高以減小Battery FET的阻抗，從而保證電池和係統之間壓差維持在設計值，直到完全導通。相反地，如果放電電流減小，Battery FET的柵極電壓降低以增大Battery FET的阻抗，從而調節電池與係統之間壓差維持在設計值。

　　

　　動態電源路徑管理采用了一套附加的檢測模塊，測量係統電壓或者輸入電流，實時監測總功率需求，在係統和電池充電之間共享交流適配器電流，並在係統負載上升時自動減少充電電流。調整充電電流和係統電流分配關係，最大程度保證係統的正常工作，一旦功率需求超過預設值，通過充電器降低充電電流來保證適配器輸出功率恒定而不過載。