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(多图) 探讨功率路径实现方案的折衷权衡

Peter Khairolomour?? Fairchild Semiconductor?? 2011年06月30日 ?? 收藏0
情况C一样,充电器试图以700mA的电流为电池充电。但由于系统负载为 2000mA,因此 700mA的电流从充电器流向负载,剩余1300mA的系统负载电流由电池提供。

  如果采用图5的配置,当负载接通时,1035mA的电流从充电器流向负载,剩余965mA的电流由电池提供。当系统负载关断时,700mA电流流向电池,直到电池进入CV模式,这时,充电电流开始减小。同样的,这里需要权衡的是电池和系统负载之间的 68mΩ串联组件。

  为无电池或深度放电的系统供电

  在VBUS POR之后,FAN5402 和 FAN5405 利用缺省参数继续充电,把VBAT调节至3.54V,直到主处理器发出命令或15分钟的看门狗定时器到时限。采用这种方法,FAN5402/05 在无电池下也能够启动系统。

  不过,在电池深度放电的情况下,电池电压低于系统负载所需的供电电压,图3和图5的功率路径实现方案无法启动系统。

  相反,即使在电池电压大大低于系统负载工作所需电压时,图1中实现的功率路径仍然能够为系统供电。这是图1电路与FAN5400相比的主要优势。不过,很重要的一点是,放电周期内的曲线斜度

必需极为陡峭,这意味着在数秒内电池电压就能够上升到满足最小系统负载要求的水平。

  图6所示为充电的周期行为,为一个普通电池充电至稳定的 3.4V 所需的时间为 40 秒钟。这个过程的解释如下。

  (A) 当VBAT > 3.4V时,处理器被唤醒,这种情况在 VBUS 插入大约 15 秒钟后出现。

  (B) 在处理器对 IC 程序设计以获得更大充电电流后约 1 秒钟,电池保护 FET 关断。这会造成 VBAT下降 (不再有 FET 体二极管与 VBAT 串联)。

  图6. 深度放电电池的电荷特性

  总结

  在电池电量极低或深度放电时,图 2 所示的 FAN540X 部分功率路径虽然也会出现无法立即为系统负载供电的情况,但对普通手机电池来说这只是 40秒而已。在这一缺点与 FAN540X 提供的优势之间进行权衡是很重要的。本文详细讨论了这种优势,结果显示如图 3 所配置的 FAN5400在电池和系统负载之间没有耗能串联组件,而且能够提供两个更重要的动态功率路由优点:系统与电池之间功率共享;以及为无电池的系统供电。


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功率路径? 电源? IC?

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