电池充放电电路是手机中最关键的电路之一 , 是手机一切功能的源头 , 如果该电路出现问题会使得整个手机工作不稳定 , 甚至无法开机 。手机的电是从电池来的 , 电池电压经过电源管理IC后 , 输出到各个负载 , 这个电源管理芯片叫做PMIC , PowerManagementIC , 比如下图所示 , 电池的电经过PMIC后转换为一个叫做system的电 , 这就是手机的主电源 , 这个电源有的平台叫Vsys , 有的平台叫VPH_PWR , 总之万事万物都是相通的 , 不管叫什么电 , 手机来其他模块的电都是从这路电转换而来的 , 高端手机里有上百路电源 , 低端手机也有林林总总六七十路电源 , 都是从Vsys来的 。
【苹果手机放电是什么意思】从电池的角度来看 , 它既放电为整个手机提供能量 , 也会被充电储存能量 , 放电时电流走的是输出路径 , 见上图绿色曲线路径 , 充电时走输入路径 , 见上图浅蓝色和红色路径 , usb充电线的充电电流经过typec连接器进来后经过PMIC或者辅助充电IC进入电池 , 实现充电功能;充电路径中红色的是电荷泵高功率充电 , 浅蓝色路径是BUCK低功率充电 , 其实把浅蓝色路径放过来就是BOOST升压结构 , 因此手机也可以升压 , 通过typec接口给其他设备用电 。
有同学好奇 , 为什么充电还要走两个路径?
这两条充电路径一条是主充电路径 , 一条是辅助充电路径 , 辅助充电路径充电功率大 , 我们当前手机里的快充主要就是依靠辅助充电IC实现大功率充电的 。
我们结合下图的充电电压电流曲线 , 再次深刻理解下手机充电过程 , 假如电池被过放 , 或长时间不使用 , 电量非常非常低 , 甚至低于3.5V , 下图中电池是从3V开始充电的 , 此时叫做pre-charge预充电 , 预充电过程就是主充电IC在工作 , 充电路径见上图浅蓝色曲线 , USB线缆上的电流和进入电池的电流基本一致 , 经过预充电后达到T1CC阶段(CC阶段是Constantcurrent恒流阶段) , 这个阶段的特点是电池电压缓慢上升 , 而电流保持不变 , 图中的电流是稳定在3A , 而电池电压逐渐从3V上升到3.5V , 电池电量缓慢上升 。
接下来到达时间T2-T3也是CC阶段 , 从T2开始 , 辅助充电IC开始介入充电过程 , 充电路径见上图红色曲线 , 此时的充电功率有了大幅变化 , USB充电线上的电流可以达到8A , 进入手机的电流是USB电流的一半 , 大约是4A , 图里辅助充电IC是降压电荷泵充电架构 , 特点是电压减半 , 电流加倍 , 电池充电电流是4A , 假如电池电压是4V , 那么此时电池舜时充电功率就是4*4等于16W , USB提供的大约是8V2A也是16W 。
快充的持续时间是很短的 , 当电池到达一定程度后 , 充充电电流就会下降 , 充电过程进入T3-T4 , 此时的特点是 , 电池电压不变 , 而电流逐渐降低 , 此时叫做CV过程 , Constantvoltage , 恒压充电 , 不过呢 , usb电流和电池电流还是保持2:1的关系 , 此时的充电功率也不低 。
T4时间以后 , 充电功率就明显下降 , 辅助充电IC休息了 , 让主充电IC慢慢工作 , 此时是就进入CV阶段 , 电池慢慢也就充满电了 。
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