本文讨论动态电源路径管理 (DPPM)，这是当今常用的电源管理方案。 DPPM 控制环路根据输入源电流的容量和负载电流的水平动态调节充电电流，以获得给定源和系统负载的短充电时间。借助 DPPM，即使使用深度放电的电池，一旦应用输入源，系统也可以立即获得电源。还讨论了系统电压调节方法。
动态电源路径管理概述 在移动设备中，充电器 IC 用于在使用外部电源时对电池进行充电。移动设备的系统负载可以由电池、输入源或两者供电，具体取决于电池和系统负载连接。为了控制这种电源选择，需要一种电源管理方案。
动态电源路径管理（DPPM）是移动应用中的电源路径管理方案。图 1 显示了 DPPM 的基本功率级结构。
图 1：NVDC 电源路径管理结构
在 DPPM 中，系统负载连接到系统总线 (VSYS)。 VSYS 可以通过电池 FET 从电池供电，或者通过DC/DC 转换器 或低压差 (LDO) 稳压器从输入源供电。当输入源不可用时，电池 FET 完全导通，因此电池为系统负载供电。
当应用输入源时，VSYS 由输入 DC/DC 转换器或 LDO 调节。同时，VSYS 通过电池 FET 向电池提供充电电流。该充电模式优先给系统负载供电，剩余电量用于充电。根据输入源能力和系统负载水平动态调整充电电流，以获得短充电时间。
在上述充电过程中，如果系统负载超过输入源的功率能力，VSYS将会下降。一旦 VSYS 下降到 DPPM 阈值，DPPM 控制环路就会激活并自动降低充电电流，以防止 VSYS 进一步下降。这个过程也称为DPPM模式。
DPPM 模式的工作原理
在 DPPM 模式下，如果充电电流减小至零，并且系统负载仍超过输入功率能力，VSYS 会继续下降。一旦 VSYS 降至电池电压 (VBAT) 以下，电池就会通过电池 FET 为 VSYS 供电。这称为补充模式。在补充模式下，输入源和电池同时为系统供电。
在进入补充模式之前，如果电池 FET 处于线性模式（未完全导通，例如当 VBAT < VSYS_MIN + DV 时，或在启动瞬态期间），为了确保进出补充模式的平滑过渡，理想的二极管模式更适合控制电池 FET，例如 MP2624A 中的那种。
在理想二极管模式下，电池 FET 作为理想二极管运行。当系统电压比电池电压低 40 mV 时，电池 FET 开启并调节电池 FET 的栅极驱动器。电池 FET 的压降 (VDS) 约为 20 mV。随着放电电流的增加，电池 FET 获得更强的栅极驱动和更小的导通电阻 (RDS)，直到电池 FET 完全导通。当放电电流变低时，理想二极管环路会产生较弱的栅极驱动和较大的 RDS(ON)，以在电池和系统之间保持 20 mV 的差异，直到电池 FET 关闭。
DPPM 模式下的 VSYS 调节可以根据系统要求灵活调整。如果从输入到系统的前端转换器是 LDO，则可以将 VSYS 设置为特别有利于系统要求的水平。例如，MP2661 的 VSYS 为 4.65V，MP2660 的 VSYS 为 5.0V。
如果从输入到系统的前端转换器是DC/DC转换器，VSYS通常设置为跟随电池电压以提高效率。这通常称为窄电压直流 (NVDC)。
充电器 IC 中 DPPM 控制的优势 DPPM控制的优点是： 一旦应用输入源，无论电池是否耗尽，系统都会立即获得电力。
充电电流根据输入源和系统负载动态调整，以实现短的充电时间。
DPPM控制的局限性在于确保不同操作模式之间的平滑过渡很复杂。通常，电池 FET 控制需要 VSYS 环路、理想二极管环路、充电电压和充电电流环路。
通过 DPPM 控制，即使电池电量耗尽，系统也可以在输入源接通后立即获得电源。具有 DPPM 控制功能的充电器 IC还可以优化充电电流，以充分利用输入源电流能力。虽然DPPM的控制比较复杂，但DPPM广泛应用于需要电源选择的充电器IC中。这些充电器 IC 包括 MP2624A 和 MP2660。
