聊一聊关于手机Charge IC的电流流向
关于手机Charge,小白在以前的文章很少讲,一是这部分东西太多,过于复杂。二是总感觉写起来欠缺点什么。但后来想一想,本是抱着互相学习来写文章的心理态度,还是决定尝试写一些。
关于今天要讲的关于手机Charge的内容,主要想聊一聊,手机在不同情况下,手机Charge IC电流的路径。
下图是某国产Switch Charge的硬件框图,此硬件框图在之前讲自举电容那块时,有见过类似的。

从图中,我们可以看到其含有四个开关管。分别为Q1(RBFET),Q2(HSFET),Q3(LSFET)以及Q4(BATFET)。关于Q2 Q3 Q4,分别为BUCK(Boost)的两个开关管以及控制电池和VSYS连通与断开的管子。Q1:Reverse Blocking MOSFET,百度翻译为反向阻断管,简单点来说就是防反管。主要目的是防止在不充电状态下,VBAT电压顺着Q4→电感→Q2进入VBUS端。
关于Chrge IC电流路径,要清楚知道存在五种情况。
(1).ISYSVSYS<IBUSVBUS,即系统耗电小于手机充电,这个状态,应该是低功率充电(15W 10W)状态下最常见的情况了。此时,既充电器既能给系统供电,又能给电池充电。在不考虑损耗以及VBAT不外接其他负载的情况下,VBUSIBUS=VSYSISYS+VBAT*IBAT,这种状态被称为Charge Mode。

(2). ISYSVSYS>IBUSVBUS,即系统耗电大于充电供给,此时充电电流完全流入系统端,除此之外还会有电池给予系统供电,即充电电流与电池电流共同支撑系统耗电,在不考虑损耗以及VBAT不外接其他负载的情况下,ISYSVSYS=IBUSVBUS+IBAT*VBAT,这种状态被称为Supplyment Mode。

(3).IBUS=0,VBUS=0,此时系统所有耗电来自于电池,这也是我们日常使用手机遇到的最多的场景,即不插充电器使用手机。在不考虑损耗以及VBAT不外接其他负载的情况下,IBATVBAT=ISYSVSYS。这种状态被称为Supplement Mode。

(4).IBAT=0,VBAT为电池饱和状态下电压或者电池不在位。此时系统的耗电完全由充电器供给。充电进入截止状态,Q4管子断开。或者充电状态下,电池被拔开。在不考虑损耗以及VBAT不外接其他负载的情况下,IBUSVBUS=ISYSVSYS。这种状态称为Buck Mode。

(5).最后还一种,叫做OTG Mode。

电流流向如上图所示。此时Charge IC处于Boost状态,输出的电压通常在5.15V左右。电流往往有多个档位可自由选择。如果OTG所接负载抽电流大于Charge IC设置电流,通常Charge IC会进入保护状态,此时手机也会关机。
总之理解这五种情况并不难,只要记住一句话:电流总是电压高的地方流入电压低的地方,即可轻易明白其中的道理。
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