動態電源路徑管理(DPPM)電池充電器

在zai最zui常chang用yong的de電dian池chi充chong電dian和he係xi統tong供gong電dian配pei置zhi中zhong
，係xi統tong負fu載zai可ke直zhi接jie連lian接jie到dao電dian池chi充chong電dian器qi的de輸shu出chu端duan。雖sui然ran這zhe種zhong架jia構gou不bu僅jin簡jian便bian易yi用yong而er且qie成cheng本ben較jiao低di，但dan由you於yu電dian池chi充chong電dian電dian流liu的de無wu效xiao控kong製zhi可ke能neng會hui引yin起qi充chong電dian異yi常chang終zhong止zhi和he安an全quan定ding時shi器qi誤wu報bao警jing。

bq2403x係列DPPM電池充電器具有電源共享功能，可在為係統供電的同時對電池進行充電。這就避免了充電終止和安全定時器等問題
，從而盡可能降低了AC適配器的額定功率並提高了係統穩定性。這一功能還允許係統在為過度放電的電池充電的同時正常工作。

電源路徑管理電池充電器的結構簡圖如圖1所示。當AC適配器接通電源時
，MOSFET Q1 對係統總線電壓VOUT進行預穩壓
，該值高於最大電池穩壓值VBAT。這就建立起了適配器輸入端與係統之間的直接路徑。MOSFET Q2專門用於電池充電，所以電池與係統互不幹擾。當接通並選中USB時，MOSFET Q3 全部開啟，Q3輸出提供與USB輸出幾乎等量的輸出電壓，並由MOSFET Q2來控製電池充電。

圖1：電源路徑管理電池充電器的結構簡圖

DPPM可動態監控係統總線電壓。如果由於適配器或USB的輸入電流較小而引起係統總線電壓降至預置值，則電池充電電流就會減少直至輸出電壓停止下降。隻有DPPM控kong製zhi盡jin可ke能neng處chu於yu穩wen態tai條tiao件jian時shi，係xi統tong才cai能neng獲huo得de所suo需xu電dian流liu
，並bing利li用yong剩sheng餘yu電dian流liu對dui電dian池chi進jin行xing充chong電dian。正zheng因yin如ru此ci，適shi配pei器qi是shi基ji於yu係xi統tong平ping均jun功gong率lv而er設she計ji的de
，而er不bu是shi係xi統tong最zui大da峰feng值zhi功gong率lv。這zhe使shi設she計ji人ren員yuan可ke以yi采cai用yong額e定ding功gong率lv較jiao小xiao且qie成cheng本ben更geng低di的de適shi配pei器qi。

典型DPPM應用電路如圖2所示。當係統與電池充電器的電流總量超過AC適配器或USB的電流限製時
，與係統總線相連的電容則開始放電，且係統總線電壓也開始隨之降低。當係統總線電壓降至DPPM引腳設置的預定閾值時
，充電電流降低
，以防止因AC適配器過載而導致係統崩潰。如果充電電流降至0A時仍然無法維持係統總線電壓，則電池將暫時放電，並向係統供電以防止係統崩潰。這就是“電池補充模式”，圖3為該模式隨同DPPM實驗波形工作的情況。

圖2：DPPM 電池充電器

DPPM電壓閾值VDPPM由電阻器R3設置

，且通常低於OUT引腳的穩壓值
，以保證係統安全工作。R3可由下式計算得出：

R1的作用是設置快速充電電流，其可由下式計算得出：

R2用於設置安全定時器值。通常要求鋰離子電池的充電溫度範圍介於0℃～45℃之間。RT1和RT2經過編程，可用於其他溫度範圍。

電池充電器通過PSEL引腳可以選擇AC或USB電源作為主電源
，如果選擇USB端口
，則可通過ISET2選擇最大電流。

圖3：DPPM實驗波形

該器件的三個功率MOSFET和一個電源控製器均集成在3.5x4.5毫米散熱增強型QFN封裝中。熱調節環路可降低充電電流
，以防止矽芯片溫度超過125℃。無論是有源熱調節電路還是有源DPPM引起充電電流的降低

，安全定時器時間都將自動延長
，以防止發生安全定時器誤報警的意外情況。DPPM或熱調節環路為有源時可禁用充電終止功能。這種辦法可防止發生充電異常終止。

當係統總線電壓因輸入電流不足而降至預設閾值時，DPPM會在繼續為係統負載供電的同時降低電池充電電流。DPPM還完全消除了充電異常終止和安全定時器誤報警等電池與係統相互幹擾的問題。DPPM電池充電器非常適用於需要同時為電池充電和為係統供電的應用。