一種常用的電源路徑管理方案，動態電源路徑管理 (DPPM)，是一個控制回路，它根據輸入源電流能力和負載電流水平動態調整充電電流，以實現給定電源和系統負載的最短充電時間.使用 DPPM，系統可以在輸入電源后立即獲得電力，即使是深度放電的電池。還討論了系統電壓調節方法。

在具有可充電電池的移動設備中，當使用外部電源時，需要一個充電器 IC 為電池充電。移動設備內部的系統負載可以由電池、輸入源或兩者提供，具體取決于電池和系統負載的連接。需要一種電源路徑管理方案來處理這種電源選擇。

動態電源路徑管理是移動應用中最流行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系統中，系統負載連接到系統總線（VSYS）。VSYS?可以通過電池 FET 從電池供電，也可以通過 DC/DC 轉換器或 LDO 從輸入源供電。當輸入源不可用時，電池 FET 完全開啟，因此電池為系統負載供電。

當應用輸入源時，VSYS?由輸入 DC/DC 轉換器或 LDO 調節。同時，VSYS?通過電池 FET 為電池提供充電電流。在這種充電模式下，優先考慮系統負載，剩余電量用于充電。充電電流根據輸入源能力和系統負載水平動態調整，實現最短充電時間。

在上述充電過程中，如果系統負載超過輸入源的供電能力，VSYS?會下降。一旦 VSYS?下降到 DPPM 閾值，DPPM 控制回路就會激活并自動降低充電電流，以防止 VSYS?進一步下降。此過程也稱為 DPPM 模式。

在 DPPM 模式下，如果充電電流降至零，并且系統負載仍超過輸入功率能力，VSYS?將繼續下降。一旦 VSYS?降至電池電壓 (VBAT) 以下，電池就會 ?通過電池 FET向 VSYS供電。這稱為補充模式。在補充模式下，輸入源和電池同時為系統供電。

在進入補充模式之前，如果電池 FET 處于線性模式（未完全開啟；例如，當 VBAT?< VSYS_MIN?+ DV 時，或在啟動瞬態期間），要確保平滑過渡在補充模式下，理想二極管模式更適合控制電池 FET，例如 MP2624A 中的一種。

在理想二極管模式期間，電池 FET 作為理想二極管運行。當系統電壓低于電池電壓 40 mV 時，電池 FET 開啟并調節電池 FET 的柵極驅動器。電池 FET的電壓降 (VDS) 約為 20 mV。隨著放電電流的增加，電池 FET 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。當放電電流變低時，理想二極管環路會產生較弱的柵極驅動和較大的 RDS(ON)?，以在電池和系統之間保持 20mV 的差異，直到電池 FET 關閉。

DPPM 模式下的VSYS?調節可以靈活，具體取決于系統要求。如果從輸入到系統的前端轉換器是 LDO，則可以將 VSYS?設置為特別有利于系統要求的電平。例如，MP2661 的 VSYS?為 4.65 V，MP2660 的 V SYS 為 5.0 V。

如果從輸入到系統的前端轉換器是 DC/DC 轉換器，通常將VSYS設置為跟隨電池電壓以提高效率。這通常被稱為窄電壓直流 (NVDC)。

DPPM 控制有幾個優點。首先，一旦應用輸入源，無論電池是否耗盡，系統都會立即獲得電力。其次，充電電流根據輸入源和系統負載動態調整，以實現最短充電時間。

DPPM 控制的局限性在于確保不同操作模式之間的平滑過渡很復雜。通常，電池 FET 控制需要一個 VSYS?環路、理想二極管環路、充電電壓和充電電流環路。

使用 DPPM 控制，即使電池電量耗盡，系統也可以在輸入電源后立即獲得電力。帶有 DPPM 控制的充電器 IC 還可以優化充電電流以充分利用輸入源電流能力。雖然 DPPM 的控制比較復雜，但 DPPM 廣泛用于需要選擇電源的充電器 IC，例如 MP2624A 和 MP2660。

　　審核編輯：湯梓紅