充分了解系统负载后再连接充电器
器,这样负载电流就会下降,如图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 100mΩ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。
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。
PCHGR-OUT=PDC/DC-IN
ICHGR-OUT×VSYS = IDC/DC-IN×VSYS
ICHGR-OUT=IDC/DC-IN.
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。
结语
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。
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