一、問題：

1、如何最大化可用功率，對電池快速、高效充電？

2、如何使功率輸出最大化的同時防止電源崩潰？

二、DPM定義、理解：

所謂的動態(tài)電源管理(DPM)是一種電源管理機制，它允許在系統(tǒng)運行時動態(tài)的管理電源。這可能是相對于傳統(tǒng)的電源管理方式而言的，傳統(tǒng)的電源管理方式要求系統(tǒng)要么掛起（suspend）以節(jié)省能源，要么恢復(resume)運行讓程序正常工作，這個過程通常要用戶參與(如按鍵)，而且這種狀態(tài)切換非常緩慢。在動態(tài)電源管理(DPM)中，系統(tǒng)一方面可以關閉暫時不使用的設備，比如關閉硬盤和顯示器。另外一方面也可以根據(jù)負載的重輕，動態(tài)調(diào)整CPU和總線的頻率，以達到節(jié)省能源的目的。這都是動態(tài)完成的，不需要用戶的干預，而且狀態(tài)之間的切換非?？?每秒數(shù)百次)。

三、DPM分類：

1、基于輸入電流的DPM。

2、基于輸入電壓的DPM。

3、與電池補充供電模式一起使用的DPM。

3.1、基于輸入電流的DPM

圖1顯示了使用DPM控制的高效開關模式充電器。MOSFET Q2、Q3與電感器L組成了一個同步開關降壓型電池充電器。使用一個降壓轉(zhuǎn)換器，可確保有效轉(zhuǎn)換適配器的輸入功率，以實現(xiàn)更快速的電池充電。MOSFET Q1用作一個電池反向阻塞MOSFET,用于防止電池到輸入的漏電流通過MOSFET Q2的體二極管。另外，它還起到一個輸入電流檢測器的作用，以監(jiān)測適配器電流。

圖一、基于輸入電流的DPM

MOSFET Q4用于主動監(jiān)測和控制電池充電電流，以實現(xiàn)DPM功能。當輸入功率足以支持系統(tǒng)負載和電池充電時，使用理想的充電電流值ICHG來對電池充電。如果系統(tǒng)負載（ISYS）突然增加且其總適配器電流達到限流設置（IREF），則輸入電流調(diào)節(jié)環(huán)路主動調(diào)節(jié)，并使輸入電流保持在預定義IREF輸入基準電流上。給予更高的優(yōu)先權為系統(tǒng)供電，以讓其達到最高性能，并同時降低充電電流，這樣便可實現(xiàn)上述目標。因此，我們始終可以在輸入功率電源不崩潰的同時最大化輸入功率，并且讓可用功率動態(tài)地在系統(tǒng)和電池充電之間共用。

3.2、基于輸入電壓的DPM

如果一個第三方電源插入系統(tǒng)，而系統(tǒng)卻無法識別其電池限制，則難以根據(jù)輸入電流限制來使用DPM.這種情況下，我們可以使用基于輸入電壓的DPM（圖2）。電阻分壓器R1和R2用于檢測輸入電壓，然后饋給輸入電壓調(diào)節(jié)環(huán)路的誤差放大器。同樣，如果系統(tǒng)負載增加，致使輸入電流超出適配器的電流限制，則適配器電壓開始下降，并最終達到預設的最小輸入電壓。輸入電壓調(diào)節(jié)環(huán)路被激活，以讓輸入電壓維持在預設水平。通過自動降低充電電流以便讓來自輸入功率電源的總電流達到其最大值（電源不崩潰），可以完成這項工作。因此，系統(tǒng)可以追蹤適配器的最大輸入電流。設計輸入電壓調(diào)節(jié)的目的是，讓電壓保持足夠高，以便對電池完全充電。例如，可把電壓設置為4.35V左右，以對一塊單節(jié)鋰離子電池組完全充電。

圖二、基于輸入電壓的DPM

3.3、電池補充供電模式

基于輸入電流或者輸入電壓的DPM可在電源不崩潰的情況下從適配器獲得最大功率。對于一些便攜式設備而言，例如：智能電話和平板電腦等，系統(tǒng)負載通常是動態(tài)的，并且有高脈沖電流。即使是充電電流已降至零，如果出現(xiàn)脈沖電流的系統(tǒng)的峰值功率高于輸入功率怎么辦？如果不主動控制，則輸入功率電源可能會崩潰。

一種解決方案是，增加適配器的額定功率，但這會增加適配器的體積和成本。另一種解決方案是，開啟MOSFET Q4對電池放電而非充電，從而暫時性地為系統(tǒng)提供更多的功率。組合運用DPM控制和電池補充供電模式，可優(yōu)化適配器，以提供平均功率而非最大峰值系統(tǒng)功率，從而降低成本，并實現(xiàn)最小的解決方案尺寸。

四、DPPM（動態(tài)電源路徑管理）與VINDPM（輸入電壓動態(tài)電源管理）區(qū)別：

4.1、動態(tài)電源路徑管理（DPPM）

DPPM是電源路徑設備的另一個功能。它可以監(jiān)測設備的輸入電壓和電流，并在適配器不能支持系統(tǒng)負載時自動對系統(tǒng)進行優(yōu)先級排序。輸入源電流會在系統(tǒng)負載和電池充電之間共享。如果系統(tǒng)負載增加，此功能可降低充電電流。當系統(tǒng)電壓下降到某個閾值時，電池可以停止充電，并將電池放電以補充系統(tǒng)電流要求。此特性的實施可有效防止系統(tǒng)崩潰。

4.2、輸入電壓動態(tài)電源管理（VIN-DPM）

通常與DPPM混淆的另一個功能是VIN-DPM。這一機制聽起來非常相似，但重點卻完全不同。輸入電源或適配器具有額定功率。在某些情況下，輸入電源的功率并不足以滿足設備的需求。在USB標準不同的情況下，如今設計人員更普遍地認識到了這一點。正在充電的設備可能需要適用于各種類型（甚至未知的）適配器。如果輸入源過載并導致輸入電壓低于欠壓鎖定（UVLO）閾值，則器件會關閉并停止充電。電源負載消失，適配器恢復。其電壓回升到高于UVLO并重新開始充電，但適配器會再次立即過載并崩潰。這種不良情況被稱為“打嗝模式”。參見下圖。

DPPM功能可成功解決這一問題，因為它可以連續(xù)監(jiān)測充電器的輸入電壓。如果輸入電壓低于某個閾值，VIN-DPM會調(diào)節(jié)充電器以減少輸入電流負載，從而防止適配器崩潰。

4.3、相同點、區(qū)別點：

1、VIN-DPM和DPPM實際上是兩個完全不同的功能。 2、VIN-DPM可監(jiān)控適配器的輸出（或充電器的輸入）并將其保持在一定的水平。 3、DPPM可監(jiān)控充電器輸出（或系統(tǒng)導軌）并將其保持在最低預定水平。 4、這兩個功能可以協(xié)調(diào)共存，發(fā)揮作用，以便在不同的操作條件下平穩(wěn)運行。并非所有充電器都具有這兩種功能。也可以在非電源路徑充電器上實施VIN-DPM。

審核編輯 ：李倩