情況B) 在 3.6V和系統(tǒng)負(fù)載 2000mA接通的情況下，部分充電的電池。
在系統(tǒng)負(fù)載接通之前，充電器會(huì)處于 CC 模式，并以700mA的電流為電池充電，與情況 A 類(lèi)似。當(dāng)系統(tǒng)負(fù)載接通時(shí)，如果使用圖3中的配置，由充電器為系統(tǒng)負(fù)載提供700mA的電流，其余1300mA 由電池提供。
如果使用圖5中的配置，由充電器為系統(tǒng)負(fù)載提供 1138mA 的電流，而其余 862mA 由電池提供。
這兩種配置都相當(dāng)于功率控制；但在圖5的配置中，所有輸入功率都被使用。這里需要權(quán)衡的是電池和系統(tǒng)負(fù)載之間的68m?串聯(lián)組件。在兩種配置中，一旦系統(tǒng)負(fù)載關(guān)斷，700mA都流向電池。
情況C) 在 4.2V和系統(tǒng)負(fù)載 400mA 接通的情況下，完全充電的電池。
在系統(tǒng)負(fù)載接通之前，充電器是關(guān)斷的。當(dāng)負(fù)載接通時(shí)，系統(tǒng)功率首先來(lái)自于電池。只要VBAT < VOREG - VRCH，充電器就會(huì)啟動(dòng)，VRCH 是 再充電閾值，為120mV。由于輸入電源為5V 900mA，充電器能提供的最大可用電流為 5V/4V?900mA?92%=1035mA (這里假設(shè)電池電壓降至為4V)。充電器啟動(dòng)時(shí)，充電器試圖以 700mA的充電電流為電池充電。不過(guò)，由于系統(tǒng)負(fù)載仍然存在，故若采用圖3中的配置，實(shí)際上只剩下300mA為電池充電。
如果采用圖5中的配置，當(dāng)負(fù)載接通時(shí)，635mA的電流流向電池，由充電器為系統(tǒng)負(fù)載提供400mA的電流。而充電器輸出電流共為1035mA，故這是很 好理解的。一旦系統(tǒng)負(fù)載關(guān)斷，全部700mA電流流向電池直到電池進(jìn)入CV模式；這時(shí)，充電電流減小。需要權(quán)衡的是電池和系統(tǒng)負(fù)載之間的68m?串聯(lián)組 件。
情況D) 在 4.2V和系統(tǒng)負(fù)載 2000mA接通的情況下，完全充電的電池。
在系統(tǒng)負(fù)載接通之前，充電器是關(guān)斷的。當(dāng)負(fù)載接通時(shí)，若采用圖3的配置，功率首先來(lái)自于電池，而電池充電器幾乎立即啟動(dòng)，并進(jìn)入CC模式。這是因?yàn)殇囯x子電池一般都有一個(gè)150m的輸出阻抗，該阻抗幾乎立刻使 VBAT < VOREG - VRCH。就如情況C一樣，充電器試圖以700mA的電流為電池充電。但由于系統(tǒng)負(fù)載為2000mA，因此 700mA的電流從充電器流向負(fù)載，剩余1300mA的系統(tǒng)負(fù)載電流由電池提供。
如果采用圖5的配置，當(dāng)負(fù)載接通時(shí)，1035mA的電流從充電器流向負(fù)載，剩余965mA的電流由電池提供。當(dāng)系統(tǒng)負(fù)載關(guān)斷時(shí)，700mA電流流向電池，直到電池進(jìn)入CV模式，這時(shí)，充電電流開(kāi)始減小。同樣的，這里需要權(quán)衡的是電池和系統(tǒng)負(fù)載之間的 68m串聯(lián)組件。
為無(wú)電池或深度放電的系統(tǒng)供電
在VBUS POR之后，F(xiàn)AN5402 和 FAN5405 利用缺省參數(shù)繼續(xù)充電，把VBAT調(diào)節(jié)至3.54V，直到主處理器發(fā)出命令或15分鐘的看門(mén)狗定時(shí)器到時(shí)限。采用這種方法，F(xiàn)AN5402/05 在無(wú)電池下也能夠啟動(dòng)系統(tǒng)。
不過(guò)，在電池深度放電的情況下，電池電壓低于系統(tǒng)負(fù)載所需的供電電壓，圖3和圖5的功率路徑實(shí)現(xiàn)方案無(wú)法啟動(dòng)系統(tǒng)。
相反，即使在電池電壓大大低于系統(tǒng)負(fù)載工作所需電壓時(shí)，圖1中實(shí)現(xiàn)的功率路徑仍然能夠?yàn)橄到y(tǒng)供電。這是圖1電路與FAN5400相比的主要優(yōu)勢(shì)。不過(guò)，很重要的一點(diǎn)是，放電周期內(nèi)的曲線斜度必需極為陡峭，這意味著在數(shù)秒內(nèi)電池電壓就能夠上升到滿足最小系統(tǒng)負(fù)載要求的水平。
圖6所示為充電的周期行為，為一個(gè)普通電池充電至穩(wěn)定的 3.4V 所需的時(shí)間為 40 秒鐘。這個(gè)過(guò)程的解釋如下。
(A) 當(dāng)VBAT > 3.4V時(shí)，處理器被喚醒，這種情況在 VBUS 插入大約 15 秒鐘后出現(xiàn)。
(B) 在處理器對(duì) IC 程序設(shè)計(jì)以獲得更大充電電流后約 1 秒鐘，電池保護(hù) FET 關(guān)斷。這會(huì)造成 VBAT下降 (不再有 FET 體二極管與 VBAT 串聯(lián))。
圖6 深度放電電池的電荷特性
總結(jié)
在電池電量極低或深度放電時(shí)，圖 2 所示的 FAN540X 部分功率路徑雖然也會(huì)出現(xiàn)無(wú)法立即為系統(tǒng)負(fù)載供電的情況，但對(duì)普通手機(jī)電池來(lái)說(shuō)這只是 40秒而已。在這一缺點(diǎn)與 FAN540X 提供的優(yōu)勢(shì)之間進(jìn)行權(quán)衡是很重要的。本文詳細(xì)討論了這種優(yōu)勢(shì)，結(jié)果顯示如圖 3 所配置的 FAN5400在電池和系統(tǒng)負(fù)載之間沒(méi)有耗能串聯(lián)組件，而且能夠提供兩個(gè)更重要的動(dòng)態(tài)功率路由優(yōu)點(diǎn)：系統(tǒng)與電池之間功率共享；以及為無(wú)電池的系統(tǒng)供電。
