【導讀】本文討論了一種常用的電源路徑管理方案
，即動態電源路徑管理（DPPM）。DPPM控製回路可以根據輸入源的電流能力和負載電流水平動態調整充電電流，以實現給定電源和係統負載下的最短充電時間。有了DPPM，即使電池已深度放電
，係統也可以在接入輸入源後立即獲得電力。另外，本文還討論了係統電壓的調節方法。

 具有可充電電池的移動設備在使用外部電源時
，需要充電器IC來為電池充電。移動設備內部的係統負載可以由電池、輸入源或兩者同時供電，具體取決於電池和係統負載之間的連接。而電源路徑管理方案即用來實現這種電源選擇。

動態電源路徑管理（DPPM）是移動應用中最常見的電源路徑管理方案。DPPM的基本功率級結構如圖1所示。

圖1：NVDC電源路徑管理結構

在DPPM係統中，係統負載連接至係統總線（VSYS）。VSYS通過電池FET從電池供電，或者通過DC / DC變換器或LDO從輸入源供電。當輸入源不可用時
，電池FET完全導通，由電池為係統負載供電。

當接入輸入源時
，VSYS由輸入DC/DC變換器或LDO調節。同時
，VSYS通過電池FETxiangdianchitigongchongdiandianliu。zaizhezhongchongdianmoshixia，xitongfuzaiyouxiangongdian，shengyudianliangyongyuchongdian。chongdiandianliukegenjushuruyuannenglihexitongfuzaishuipingjinxingdongtaitiaozheng，yishixianzuiduandechongdianshijian。

在上述充電過程中，如果係統負載超過輸入源的電源能力
，VSYS 將降低。一旦VSYS下降至DPPM閾值
，DPPM控製環路就會激活並自動減少充電電流，以防止VSYS 進一步下降。這個過程也稱為DPPM模式。

在DPPM模式下，如果充電電流減小到零，並且係統負載仍超過輸入電源能力，則VSYS繼續下降。一旦VSYS 降至低於電池電壓（VBAT），電池便通過電池FET向VSYS 提供電源。這稱為補充模式。在補充模式下
，輸入源和電池同時為係統供電。

在進入補充模式之前，如果電池FET處於線性模式（例如，當VBAT < VSYS_MIN + DV或在啟動瞬態過程中未完全導通）
，建議采用理想二極管模式來控製電池FET（如MP2624A中所采用的模式），以確保與補充模式之間的平穩過渡。

在理想二極管模式下，電池FET作為理想二極管工作。當係統電壓低於電池電壓40mV時，電池FET導通並調節電池FET的柵極驅動。電池FET的壓降（VDS）約為20mV。隨著放電電流的增加，電池FET將獲得更強的柵極驅動和更小的導通電阻（RDS）
，直到電池FET完全導通為止。當放電電流降低時，理想二極管環路會產生較弱的柵極驅動和較大的RDS(ON)
，以保持電池和係統之間20mV的差值
，直到電池FET關閉。

DPPM模式下的VSYS 可根據係統要求靈活調節。如果從輸入到係統的前端變換器是LDO，則可以將VSYS設置為一個滿足係統要求的特定水平。例如，MP2661的VSYS 設置為4.65V， MP2660的VSYS 設置為5.0V。

如果輸入到係統之間的前端變換器是DC / DC變換器，則通常將VSYS設置為跟隨電池電壓
，從而提高效率。我們通常稱其為窄電壓DC（NVDC）。

DPPM控kong製zhi有you幾ji個ge優you點dian。首shou先xian，無wu論lun電dian池chi是shi否fou耗hao盡jin，一yi旦dan接jie入ru了le輸shu入ru源yuan，係xi統tong都dou會hui立li即ji獲huo得de電dian力li。其qi次ci，充chong電dian電dian流liu可ke根gen據ju輸shu入ru源yuan和he係xi統tong負fu載zai進jin行xing動dong態tai調tiao整zheng，以yi實shi現xian最zui短duan的de充chong電dian時shi間jian。

DPPM控製的局限性在於，確保不同操作模式之間的平穩過渡會比較複雜。通常，電池FET控製需要VSYS環路、理想二極管環路
、充電電壓和充電電流環路。

結論

通過DPPM控製，即使電池電量耗盡
，係統也可以在施加輸入源後立即獲得電力。帶DPPM控製的充電器IC還可以優化充電電流，以充分利用輸入源的電流能力。盡管DPPM的控製很複雜，DPPM仍廣泛應用於需要電源選擇功能的充電器IC中
，例如MPS的MP2624A, MP2660等。

來源：MPS，作者： Aaron Xu

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