Qualcomm平臺充電總結1．鋰離子電池充放電特性1.1.鋰離子電池充電電壓的上限必須受控制，一般不超過4.2V。(視具體情況，一般控制在4.10V－4.35V不等）1.2.單體電池充電電流通常限制在1C以下。1.3.單體電池放電電流通常控制在3C以下。1.4.單體電池放電電壓通常不能低于2.2V。電池電量與電壓對照曲線2．充電通路晶體管的控制和功率限制外部通路晶體管的控制驅動器包含在了PMIC中；這個驅動的輸出可以內部晶體管應用，也可以通過CHG-CTL-N腳供外部應用。如果需要的話，一般操作時PMIC使用通路晶體管的閉環控制來校準VDD電壓，快速充電（恒流充電）時的檢測電流（IDET），或者充電最后狀態的電池電壓。通路晶體管的阻抗也被增加以用來過流保護。控制通路晶體管同樣允許用來過熱保護：PMIC通過電壓和電流的測量來監控通路晶體管中消耗的功率。如果計算出的功率超過設計限制，CHG-CTL-N控制信號就會減小通路晶體管的通路電流。2.1.通路晶體管的功率消耗限制是可編程的：1）晶體管的消耗功率是使用VCHG（或USB-VBUS）和ISNS-P腳上的電壓測量以及基于敏感電阻兩端（ISNS-P和ISNS-M腳）電壓的電流測量來計算的。2）可編程的管耗限制（單位為瓦特）為0.4，0.5，0.6，0.75，1.0，1.5，2.0和“無限制”。這些可編程限制采取一個0.100ohm的敏感電阻。2.2設計者需要考慮以下幾點來幫助減少通路晶體管的功率消耗：1）使用一個只比鋰電池最高電壓高一點的外部供應電壓來使越過通路晶體管的電壓最小化。2）設計充電器電壓，使它的輸出電壓在快速充電期間崩潰，從而減少越過通路晶體管的電壓。恒流充電期間要控制充電電流和通路晶體管管耗，因為這個階段的充電電流較大，而充電三極管超過一定功率就容易發熱甚至燒毀。所以通常情況下，恒流充電期間，我們都要求充電三極管處于飽和態，Vce很小以降低管耗，只有在usb充電或有特殊要求的wall充電中，才會讓充電三極管工作在放大區，這個在5中會有討論。2.3.平臺限流的影響。1）如果平臺限流大于wallcharger額定電流，充電通路三極管狀態由pm控制在飽和區（表現為恒流充電期間Vbus電壓會被拉低，充電三極管處于飽和態，Vce很小，管耗很小）；2）如果平臺限流小于wallcharger額定電流，充電通路三極管狀態由pm控制在放大區，以提高充電三極管CE極間阻抗，來降低通過的電流（表現為充電Vbus電壓不會被拉低，三極管無法進入飽和態，Vce很大——管耗大，發熱大）。3．充電過程解析PMIC提供了支持鋰電池充電的線路，它利用了MSM使能的四種技術：涓流充電，恒流充電，恒壓充電，脈沖充電。電池電壓，外部供應電壓和最大檢測電流度量都可以通過一個模擬多路器供MSM使用。這就使得MSM設備可以監控充電參數，做決策和控制充電過程。對一個嚴重消耗的電池充電，先是涓流充電，這種模式可以限制電流并防止VDD被拉低。一旦最小電池電壓被確定來使用涓流充電了，MSM設備使能恒流充電來對電池進行快速充電—這種模式有時也叫做快速充電。當鋰電池達到它的目標電壓，充電就要通過恒壓充電或脈沖充電來完成。3.1.低電量電池充電流程：1．涓流2．涓流以下是低電量電池充電過程電流/電壓、管耗/電壓曲線。恒流恒壓恒流脈沖3.2.充電各階段詳解3.2.1.涓流充電：涓流充電器是一個片上可編程的電流源，它從VDD供應電流到VBAT。涓流充電由MSM使能并使用直到主電池電壓達到開始恒流充電的初值，鋰電池一般到3.0V。這個值隨電池的型號等有所不同，所以在檢測電路中沒有一個預先確定的值。這就需要通過軟件來測量和設定（通過MSMHKADC來測量電池電壓）。軟件設置的有效涓流充電電流為：0，20，30，40，50，60，70和80MA，其中0MA是用來有效的禁止涓流充電的。目前使用的qualcomm平臺中一般設置涓流充電的電池電壓范圍為3.4V以下;充電電流為80MA。3.2.2.恒流充電：PMIC通過打開電池MOSFET和閉環控制通路晶體管來支持恒流充電。如果外部供應（充電器）沒有實施電流限制，閉環通路晶體管控制校準總電流（手機電流加上充電電流）來匹配設計好的值（IMAXSEL）。MSM監控整個恒流充電的過程。當電池電壓升高并到達它的期望值，充電電流開始減小，這是恒流充電的結束。軟件設置目標值（VMAXSEL）要比期望的最終電壓（VBATDET）來得高，以此來克服電池內部的ESR（等效電阻）并達到更快速的充電。接近恒流充電結束時的V，I曲線一般設置恒流充電的電池電壓范圍為：3.4V----4.1V(如果考慮到縮短充電時間，可以適當擴大電壓范圍，如3.4V—4.2V);大部分機型充電電流限制為wallcharger700MA、PCUSB500MA。3.2.3.恒壓充電和脈沖充電：（1）恒壓充電PMIC和它的軟件決定是否和何時進入恒壓充電模式。PMIC支持恒壓充電的方式和它支持恒流充電的模式很象：打開電池MOSFET和閉環控制通路晶體管。但是在這個情況下，要閉環控制校準VBAT電壓來匹配設計的值VMAXSEL。確保最終電池電壓的精確度（鋰電池1%）。恒壓充電的V，I曲線為了改善充電的電池的最終的精確度，要校準VBAT而不是VDD，從而消除越過電池晶體管的壓降。VBAT是反饋輸入，它是通過片上模擬多路器來自動選擇的。VMAXSEL必須設計到期望的最大電池電壓。恒壓充電時的VBAT校準恒壓充電的結束有兩種典型的檢測方法：1）用MSM