电源管理技术

一、专业术语       1. LDO（Low Dropout Regulator）              低压差线性稳压器              优点：稳定性好，负载响应快，输出纹波小               缺点：效率低，输入输出的电压差不能太大       2. DC-DC（Direct Current to Direct Current）              直流变直流              优点：效率高，输入电压范围较宽               缺点：负载响应比LDO差，输出纹波比LDO大       3. SDP （标准下行端口）              这种端口的D+和D-线上具有15千欧的下拉电阻              限流值为：挂起时2.5mA，连接时100mA，连接并配置为较高功率时为500mA       4. DCP （专用充电端口）              这种端口不支持任何数据传输，但能够提供1.5A以上的电流。端口的D+和D-线之间短路，无需枚举。       5. CDP （充电下行端口）              这种端口既支持大电流充电，也支持完全兼容USB2.0的数据传输。              端口具有D+和D-通信所必需的15千欧下拉电阻，也具有充电器检测阶段切换的内部电路。内部电路允许便携               设备将CDP与其它类型端口区分开来。 二、PMIC充电机制      1. PMIC充电流程             （1）PMIC内置2A PWM充电器，可工作在线性充电模式；             （2）当VBAT < 2.9V，涓流充电，电流为充电电流设定值的1/10;             （3）当VBAT > 3.0V，PMIC进入恒流充电，电流为寄存器设定电流；             （4）当VBAT > Vrch，且充电电流小于设定电流的10%，结束充电；             （5）当VBAT == Vtarget，则Charger进入恒压模式，                      当充电电流减小到设定电流的10%时，充电结束；      2. 充电异常情况处理             （1）一旦启动预充电模式，PMIC就开启charger timer1，若50分钟以内，PMIC不能从预充电模式进入恒流模                     式，则PMIC进入电池激活模式，同时发出IRQ，表示电池可能损坏；             （2）在电池激活模式，charger给电池始终以5mA充电，直至VBAT>Vrch才退出激活模式，若始终达不到此条                     件，就只有等ACIN和VBUS消失； 三、RDC计算      1. 电池通路阻抗计算条件             （1）外部电源可用，并处于充电状态；             （2）充电电流大于300mA；             （3）BAT电压在3.5V至4.1V之间；             （4）充电等待时间足够，默认180秒；          2. 通路阻抗检测流程             （1）判断检测条件是否满足；             （2）记录电池电压和充电电流，取平均值；             （3）关闭charger并延时，默认3分钟；             （4）记录电池电压和电流，取平均值；             （5）计算RDC值，Rdc = dV/dI；          3. RDC计算公式推导             （1）Vbat1 = Ocv + i1*Rdc；             （2）Ocv = Vbat2 + i2*Rdc;             （3）Vbat1 - Vbat2 = （i1+i2）* Rdc；             （4）Rdc = （Vbat1 - Vbat2）/（i1 + i2） = ΔV/ΔI；          4. RDC校正              在非充电状态转为充电状态时，如果检测到基于实时的OCV电量百分比在状态转换前后跳跃大于4%，则启动              计算RDC校正流程，RDC偏小时，每次增大4step，RDC偏大时，每次减小3step； 四、OCV/库仑计互校过程        1. 充电状态下的互校过程             （1）OCV比例大于94%，且库仑计比例小于OCV比例                       --> 每隔一分钟提升库仑计比例1%，直至99%             （2）库仑计比例大于94%，且OCV比例小于库仑计比例                       --> HOLD住库仑计比例，同时HOLD住累加器的值，直至和OCV比例一样             （3）OCV比例为100%，且库仑计比例为100%                       --> HOLD住累加器的值，即库仑计counter的值不发生变化；             （4）OCV比例为0%，且库仑计比例等于0%                       --> 库仑计比例和累加器的值HOLD住为0，直至OCV比例开始大于0%，库仑计一开始正常累计；           2. 放电状态下的互校过程              （1）OCV比例小于关机报警设置寄存器值+8，同时库仑计比例大于OCV比例                        --> 每隔1分钟库仑计比例降低1%，累加器一同变更，直至OCV和库仑计相等，                              之后库仑计比例跟随OCV比例变化              （2）库仑计比例小于关机报警设置寄存器值+6，同时，OCV比例大于库仑计比例                        --> HOLD住库仑计比例，同时HOLD住累加器的值，直至OCV和库仑计相等，                              之后库仑计比例跟随OCV比例变化 五、实际电池容量校正       1. 电池容量和OCV-SOC曲线校正条件            （1）RDC正确检测有效            （2）接入外部电源进行充电            （3）OCV对应的百分比有效且低于关机报警值+3个百分点            （4）容量校正时，容量校正status flag为0，OCV-SOC曲线校准时，同理       2. 容量校正流程            （1）如果OCV比例等于0，则等待直至OCV比例开始大于0            （2）记录此时OCV电流比例P0及清除库仑计二            （3）充电到OCV比例大于容量校正结束比利时，记录此时OCV比例Pn，库仑计二的值Qn            （4）计算实际容量，Qmax = Qn/（Pn - P0）            （5）更新电池总容量寄存器        3. OCV-SOC曲线校正            （1）充电结束，且OCV百分比达到100%            （2）计算各级OCV对应的电量比：                        SOCi = P0 + Qi/Qmax            （3）完成后，reset SOC-OCV曲线校正status flag            （4）更新OCV-SOC曲线的32级寄存器