采用單芯片bq2403x動(dòng)態(tài)電源路徑管理充電電路設(shè)計(jì)

　　由于鋰離子電池在重量與容量?jī)煞矫娑季哂休^高的能量密度，因此廣泛應(yīng)用于便攜式設(shè)備中。使用智能電話、PDA 及 MP3 播放器等設(shè)備的用戶希望在無需使用電池的情況下，通過輸入電源為設(shè)備供電。這就需要一種被稱為“電源路徑管理”的電源架構(gòu)以單獨(dú)的路徑分別為設(shè)備系統(tǒng)供電并對(duì)電池充電。

　　在最常用的電池充電和系統(tǒng)供電配置中，系統(tǒng)負(fù)載可直接連接到電池充電器的輸出端。雖然這種架構(gòu)不僅簡(jiǎn)便易用而且成本較低，但由于電池充電電流的無效控制可能會(huì)引起充電異常終止和安全定時(shí)器誤報(bào)警。bq2403x 系列 DPPM 電池充電器具有電源共享功能，可在為系統(tǒng)供電的同時(shí)對(duì)電池進(jìn)行充電。這就避免了充電終止和安全定時(shí)器等問題，從而盡可能降低了 AC 適配器的額定功率并提高了系統(tǒng)穩(wěn)定性。這一功能還允許系統(tǒng)在為過度放電的電池充電的同時(shí)正常工作。

　　電當(dāng) AC 適配器接通電源時(shí)，MOSFET Q1 對(duì)系統(tǒng)總線電壓 VOUT 進(jìn)行預(yù)穩(wěn)壓，該值高于最大電池穩(wěn)壓值 VBAT。這就建立起了適配器輸入端與系統(tǒng)之間的直接路徑。MOSFET Q2 專門用于電池充電，所以電池與系統(tǒng)互不干擾。當(dāng)接通并選中 USB 時(shí)，MOSFET Q3 全部開啟，Q3 輸出提供與 USB 輸出幾乎等量的輸出電壓，并由 MOSFET Q2 來控制電池充電。

　　典型DPPM 應(yīng)用電路如圖所示。當(dāng)系統(tǒng)與電池充電器的電流總量超過 AC 適配器或 USB 的電流限制時(shí)，與系統(tǒng)總線相連的電容則開始放電，且系統(tǒng)總線電壓也開始隨之降低。當(dāng)系統(tǒng)總線電壓降至 DPPM 引腳設(shè)置的預(yù)定閾值時(shí)，充電電流降低，以防止因 AC 適配器過載而導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰。如果充電電流降至 0 A 時(shí)仍然無法維持系統(tǒng)總線電壓，則電池將暫時(shí)放電，并向系統(tǒng)供電以防止系統(tǒng)崩潰。這就是“電池補(bǔ)充模式”，圖為該模式隨同 DPPM 實(shí)驗(yàn)波形工作的情況。當(dāng)系統(tǒng)總線電壓因輸入電流不足而降至預(yù)設(shè)閾值時(shí)，DPPM 會(huì)在繼續(xù)為系統(tǒng)負(fù)載供電的同時(shí)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(shí)器誤報(bào)警等電池與系統(tǒng)相互干擾的問題。DPPM 電池充電器非常適用于需要同時(shí)為電池充電和為系統(tǒng)供電的應(yīng)用。