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全文更新:什么是Power Path?充电时是充电器供电还是电池供电?

工程师看海 来源:工程师看海 作者:工程师看海 2023-09-25 14:53 次阅读

▼关注公众号:工程师看海▼

昨天的文章误删了一部分,很多同学留言想看全文,现补充、更新如下:

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前段时间,交流群里有位同学提了个问题:手机插着充电器时,是充电器给手机供电还是电池给手机供电?觉得这个问题蛮有意思,所以系统的讲解下方便大家学习。想进群一起探讨学习技术的朋友,可以扫描文末二维码进群。

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万事万物都有源,非常有必要梳理手机电源的充放电路径。比如有同学会有这样的疑问:手机插着充电器时,是充电器给手机系统供电?还是电池给手机系统供电?换种说法就是:手机插着充电器时,电流路径是从充电器到手机主板?还是从电池到手机主板?这个答案因情况而异,不同情况的电流路径是不同的。

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一般有4种情况,如上所示:1 系统电流Isys大于充电电流Iin、2 系统电流Isys小于充电电流Iin、3 只有电池供电、4 只有充电器供电。

(a)系统电流Isys大于充电电流Iin时,优先通过电池给系统供电,此时手机CPU、存储、屏幕、相机等电流是从电池流入,见(a)中红色电流路径。

(b)当系统电流Isys小于充电电流Iin时,充电电流Iin等于Isys加上Ibat,换句话说就是,充电电流足够大,既能给手机系统供电,也有足够的能力给电池充电,此时系统供电电流来自充电器,见(b)中的红色路径。

当只有电池而没有充电器时,情况就很简单了,系统的供电只能来自电池,见(c)中红色路径。

当只有充电器而没有电池时,系统的供电只能来自充电器。

原文来自书籍《硬件设计指南:从器件认知到手机基带设计》,预计2023年11月上市

这里需要格外说明的是:在手机研发的初级阶段,手机的软件系统功能比较简单、充电功能单一,在系统功耗或者开机功耗低的情况下,只插USB充电线就可以开机,而随着手机研发节奏的推进,手机会加入更多的功能,功耗逐渐增加,开机峰值电流甚至会逼近3A,此时,只插USB充电线的话,手机往往不能开机,还是需要连接着电池。

而且,出于安全和保密的考虑,手机会做电池在位的检测,所以仅插USB很多情况下是无法开机的。

电池可以一边充电一边放电吗?如果把气流类比为电流,那么这个问题就好像是在问:一个人能一边呼气同时又一边吸气吗?请记住:充电时,电流是从高电压流向低电压的,因此,电流在一个时刻,只有一个方向。

原文来自书籍《硬件设计指南:从器件认知到手机基带设计》,预计2023年11月上市

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审核编辑 黄宇

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