详细了解系统负载后再连接充电器

在转换器的输入端并不是一个问题，同时它会减缓上电，除非一个定时事件结束从而引起重置或进一步加载。上电时转换器输出的电容性负载可能会带来峰值功率要求，同时如果该转换器具有软启动特性，则这种负载可以降低。

脉冲负载会加给其他静态负载，并且这种情况随时可能发生，因此我们在进行无电池操作时应该特别注意，要确定峰值负载不会超过可用充电器源电流。

图 3 DC/DC 转换器输入电流与输入电压的关系：A)错误的上电顺序;B)正确的上电顺序

源电流和系统负载电流对比

异步电动机空载运行时，定子三相绕组中通过的电流，称为空载电流。绝大部分的空载电流用来产生旋转磁场，称为空载激磁电流，是空载电流的无功分量。还有很小一部分空载电流用于产生电动机空载运行时的各种功率损耗(如摩擦、通风和铁芯损耗等)，这一部分是空载电流的有功分量，因占的比例很小，可忽略不计。因此，空载电流可以认为都是无功电流。

应该考虑的对比共有两种：静态 DC 对比和实时上电及运行对比。DC 对比只在特定系统电压下将系统负载电流与可用充电器源电流对比。图 3 显示了系统电压变化时的总负载电流和可用充电器电流。上电初始，电阻性负载电流接近于可用充电器的短路电流。因此，设计人员或许想确保输出电压能够充电至预充电区域。在预充电中，当 1.8V 转换器在 1.6V 开启时，总电流会略微超过预充电电流。一种解决方案是在 VSYS = 1.8V 时开启该转换器，这样负载电流就会下降，所图 3b 所示。同样地，3.3V 转换器可在 2.8V 开启。延迟开启直至 VSYS 达到 3.1V,将会把加负载移动到快速充电区域中，从而防止出现加载问题。既然已经分析了静态问题，最好是马上进行一次运行测试。

实时运行对比有助于理解负载瞬态时间，并确定峰值负载不会超过可用源电流。将系统负载连接至一个实验室电源就可以进行一个简单的测试。在回路中插入一个 100m Ohm 电阻，并设置电源电压为 4.2V.如图 4 所示连接示波器探针，以捕获电压和电流。使用单序列触发器时，设置示波器到电压波形，并开启实验室电源。利用热插拔，可重复该测试。通过电流触发(刚好设定在充电器编程控制电流阈值以下)可实现连续运行测试，同时以系统各种运行模式来运行系统。应该在整个系统的 VSYS 运行范围中进行这种测试。如果示波器得到触发，则需检查电流脉冲并确定负载是否过高。

图 4 捕获实时工作电流与电压波形关系的设置

系统：可运行、循环开/关或锁闭(崩溃)

没有电池时理想的运行模式是可用充电器电流始终高于系统负载电流，从而实现稳定的运行。在这种模式下，系统电容充电至调节电压，快速充电电流逐渐减小至与系统负载电流相等。只要系统电流低于编程控制的快速充电电流，系统就会保持在这种稳定的状态模式下。如果负载电流超过了可用充电电流，则进入循环或锁闭状态，这是由于 DC/DC 转换器在低系统电压下需要更高的电流。如果系统电压下降使得转换器关闭，则系统电压会在下一个过电流负载以前恢复。这种循环模式一般被称为打嗝模式。

无电池运行或测试设计技巧

建立一个与表 1 相类似的表格，或绘制一幅如图 3 所示的充电器电流曲线图，以便定义系统的绝对最大负载边界。在系统电压范围内所有运行模式下运行系统，并定义可以开启的系统，以及处于最大负载边界以下的时间。最佳解决方案是只在充电器处在快速充电模式下时才开启系统。绝不要让负载大于有效最小快速充电功率(例如：表 1 中 3 瓦特的快速充电模式)。由于充电器输出功率和系统负载功率均为 VSYS 的函数，因此您可以比较该功率或电流得出相同的结论。

因此，设计人员应该让系统功率要求维持在最小充电器功率输出以下，或者使峰值系统电流要求维持在编程控制充电器输出电流以下，以此来保证连续的系统运行。

总结

由于电池始终都可以用作任何可能出现的峰值负载的备用电源，因此利用适配器和电池驱动电子产品十分简单。唯一的问题是，平均充电器电流大于平均负载电流，这样电池便不会被放电了。如果需要无电池运行，则需要特别注意负载电流不能超过充电器源电流。否则，系统电压就可能会崩溃，并卡在低功率电流限制状态。通常，短路和预充电模式会是出现问题的地方。避免在这些模式下满负载运行可以解决大多数问题。