如何应用开关PowerPath管理器来提高锂离子电池充电速度

图5示出了开关PowerPath拓扑结构的"即时接通"功能。当电池电压非常低且系统负载未超过可用编程功率时，输出电压将被保持在3.6V左右。这可以防止系统不得不等待电池电压上升之后才能接通设备 —— 对于最终用户而言，这种被迫等待的情形是令人沮丧的。

　　图5：VOUT与BAT的关系曲线

　　这是备有一个去耦输出节点和电池节点 （即：三端拓扑结构） 的主要原因。在低功率模式中，该功能电路可被用于给系统供电。例如：它可能恰好提供了足以执行起动操作的功率，并向用户发出"系统正在进行充电"的指示信号。

　　自动负载优先级处理

　　在 VOUT条件下输送至系统的电流和电池充电电流一起，在开关稳压器上形成了一个组合负载。如果该组合负载未超过由输入电流限制电路所设置的功率级，则开关 PowerPath拓扑结构将能够恰当地提供充电电流和负载电流，不会发生任何问题。然而，如果总负载超过了可用功率，则电池充电器将自动放弃其部分或全部功率份额，以支持额外的负载。就是说：系统负载始终是优先的，而电池充电则只是伺机而行。这种算法为系统负载提供了不间断的电源。即使单单系统负载便超过了输入限制电路可提供的功率，输入电流仍然不会超过其编程限值。相反，电池充电器将完全关断，而且额外的功率将通过理想二极管从电池吸取。

　　当理想二极管开始起作用时，从电池至输出引脚的传导路径大约为180mΩ。如果这对于应用而言已经足够的话，则无需外部元件。然而，如果需要更大的电导，则可使用一个外部MOSFET，以对内部理想二极管提供补充。LTC4088和LTC4098均具有一个控制引脚，用于驱动可任选的外部晶体管的栅极。可以采用具30mΩ或更低电阻的晶体管，旨在起到补充内部理想二极管的作用。

　　全功能电池充电器

　　LTC4088和LTC4098都包括一个全功能电池充电器。这种电池充电器具有可编程充电电流、电池预查验 （失效电池检测和充电终止）、CC-CV （恒定电流-恒定电压） 充电、C/10充电结束检测、安全定时器终止、自动再充电和一个热敏电阻信号调理器 （用于实现适宜温度充电）。

　　LTC4098的改进之处

　　LTC4098拥有几项LTC4088所不具备的功能。首先，它支持对一个外部高电压开关稳压器进行控制的能力 （旨在从诸如汽车电池等第二输入电源来接收功率）。LTC4098还包括一个独立的过压保护模块，该模块能够与一个外部MOSFET一起提供针对低电压 （USB/WALL） 输入的重要输入保护功能。

　　高电压输入控制器

　　当存在第二个输入电源时，LTC4098的外部输入控制电路能够加以识别，并在该输入和USB/WALL输入被同时供电的情况下对其进行优先处理。此外，LTC4098还可与凌力尔特的许多高电压降压型开关稳压器相连，以便于采用较高电压输入 （比如：汽车电池）。运用上文所述的Bat-Track方法，辅助输入控制器命令高电压稳压器在VOUT上产生一个电压，该电压将跟踪刚好高于电池电压的电压值。同样，这种方法实现了很高的充电效率，即使在从一个相当高的电压来充电的时候也不例外。

　　过压保护

　　LTC4098包括一个过压保护控制器，可用于保护低电压USB/WALL输入免遭无意施加的高电压或来自一个故障墙上适配器的损坏。该电路负责控制一个外部高电压N型MOSFET的栅极。通过采用一个外部晶体管 （用于实现高电压截止），保护等级将不限于LTC4098的工艺参数。相反，外部晶体管的规范将决定所提供的保护等级。

　　结论

　　LTC4088和LTC4098是电源管理和电池充电领域中新产品的典型代表。通过把恒定输入功率限制与一个高效率开关稳压器和Bat-Track电池充电电路组合起来，这两款器件均优化了功率输送。其他的好处包括：即时接通型系统起动、自动负载优先级处理以及无与伦比的充电效率。凭借一个用于较高输入电压 （例如：汽车电池） 的辅助输入控制器和一个过压保护控制器，LTC4098较之LTC4088在功能上得到了进一步的增强。