如何應用開關PowerPath管理器來提高鋰離子電池充電速度

　　例如：如欲在4.2V的電池電壓條件下保持低于2.5W （5VIN?500mA） 的功率輸送，則充電電流一定不得超過595mA。當電池電壓很低時 （比如：3.4V），該電流限值過于保守，此時將能夠輸送735mA的電流，而不會違犯USB規(guī)格。專為實現(xiàn)與USB規(guī)格的相符性而設計的輸入電流受限型器件 （例如：LTC4088和LTC4098） 使充電器能夠使用該額外的可用電流。與此相反，專為與USB規(guī)格相符而設計的輸出電流調整型開關充電器則必須被設置成把電池充電電流限制為高電壓場合時的數(shù)值 （595mA），因而在低電池電壓條件下將其切斷。換句話說，輸入電流受限型開關充電器始終在容許的范圍內盡可能多地從輸入電源吸取功率，而輸出電流受控型開關充電器則并非如此。

　　即時接通 （低電池電量系統(tǒng)起動）

　　圖5示出了開關PowerPath拓撲結構的“即時接通”功能。當電池電壓非常低且系統(tǒng)負載未超過可用編程功率時，輸出電壓將被保持在3.6V左右。這可以防止系統(tǒng)不得不等待電池電壓上升之后才能接通設備 —— 對于最終用戶而言，這種被迫等待的情形是令人沮喪的。

　　圖5：VOUT與BAT的關系曲線

　　這是備有一個去耦輸出節(jié)點和電池節(jié)點 （即：三端拓撲結構） 的主要原因。在低功率模式中，該功能電路可被用于給系統(tǒng)供電。例如：它可能恰好提供了足以執(zhí)行起動操作的功率，并向用戶發(fā)出“系統(tǒng)正在進行充電”的指示信號。

　　自動負載優(yōu)先級處理

　　在 VOUT條件下輸送至系統(tǒng)的電流和電池充電電流一起，在開關穩(wěn)壓器上形成了一個組合負載。如果該組合負載未超過由輸入電流限制電路所設置的功率級，則開關 PowerPath拓撲結構將能夠恰當?shù)靥峁┏潆婋娏骱拓撦d電流，不會發(fā)生任何問題。然而，如果總負載超過了可用功率，則電池充電器將自動放棄其部分或全部功率份額，以支持額外的負載。就是說：系統(tǒng)負載始終是優(yōu)先的，而電池充電則只是伺機而行。這種算法為系統(tǒng)負載提供了不間斷的電源。即使單單系統(tǒng)負載便超過了輸入限制電路可提供的功率，輸入電流仍然不會超過其編程限值。相反，電池充電器將完全關斷，而且額外的功率將通過理想二極管從電池吸取。

　　當理想二極管開始起作用時，從電池至輸出引腳的傳導路徑大約為180mΩ。如果這對于應用而言已經(jīng)足夠的話，則無需外部元件。然而，如果需要更大的電導，則可使用一個外部MOSFET，以對內部理想二極管提供補充。LTC4088和LTC4098均具有一個控制引腳，用于驅動可任選的外部晶體管的柵極?？梢圆捎镁?0mΩ或更低電阻的晶體管，旨在起到補充內部理想二極管的作用。

　　全功能電池充電器

　　LTC4088和LTC4098都包括一個全功能電池充電器。這種電池充電器具有可編程充電電流、電池預查驗 （失效電池檢測和充電終止）、CC-CV （恒定電流-恒定電壓） 充電、C/10充電結束檢測、安全定時器終止、自動再充電和一個熱敏電阻信號調理器 （用于實現(xiàn)適宜溫度充電）。

　　LTC4098的改進之處

　　LTC4098擁有幾項LTC4088所不具備的功能。首先，它支持對一個外部高電壓開關穩(wěn)壓器進行控制的能力 （旨在從諸如汽車電池等第二輸入電源來接收功率）。LTC4098還包括一個獨立的過壓保護模塊，該模塊能夠與一個外部MOSFET一起提供針對低電壓 （USB/WALL） 輸入的重要輸入保護功能。

　　高電壓輸入控制器

　　當存在第二個輸入電源時，LTC4098的外部輸入控制電路能夠加以識別，并在該輸入和USB/WALL輸入被同時供電的情況下對其進行優(yōu)先處理。此外，LTC4098還可與凌力爾特的許多高電壓降壓型開關穩(wěn)壓器相連，以便于采用較高電壓輸入 （比如：汽車電池）。運用上文所述的Bat-Track方法，輔助