DPPM（动态电源路径管理）与VINDPM（输入电压动态电源管理）区别

一、问题：

1、如何最大化可用功率，对电池快速、高效充电？

2、如何使功率输出最大化的同时防止电源崩溃？

二、DPM定义、理解：

所谓的动态电源管理(DPM)是一种电源管理机制，它允许在系统运行时动态的管理电源。这可能是相对于传统的电源管理方式而言的，传统的电源管理方式要求系统要么挂起（suspend）以节省能源，要么恢复(resume)运行让程序正常工作，这个过程通常要用户参与(如按键)，而且这种状态切换非常缓慢。在动态电源管理(DPM)中，系统一方面可以关闭暂时不使用的设备，比如关闭硬盘和显示器。另外一方面也可以根据负载的重轻，动态调整CPU和总线的频率，以达到节省能源的目的。这都是动态完成的，不需要用户的干预，而且状态之间的切换非常快(每秒数百次)。

三、DPM分类：

1、基于输入电流的DPM。

2、基于输入电压的DPM。

3、与电池补充供电模式一起使用的DPM。

3.1、基于输入电流的DPM

图1显示了使用DPM控制的高效开关模式充电器。MOSFET Q2、Q3与电感器L组成了一个同步开关降压型电池充电器。使用一个降压转换器，可确保有效转换适配器的输入功率，以实现更快速的电池充电。MOSFET Q1用作一个电池反向阻塞MOSFET,用于防止电池到输入的漏电流通过MOSFET Q2的体二极管。另外，它还起到一个输入电流检测器的作用，以监测适配器电流。

图一、基于输入电流的DPM

MOSFET Q4用于主动监测和控制电池充电电流，以实现DPM功能。当输入功率足以支持系统负载和电池充电时，使用理想的充电电流值ICHG来对电池充电。如果系统负载（ISYS）突然增加且其总适配器电流达到限流设置（IREF），则输入电流调节环路主动调节，并使输入电流保持在预定义IREF输入基准电流上。给予更高的优先权为系统供电，以让其达到最高性能，并同时降低充电电流，这样便可实现上述目标。因此，我们始终可以在输入功率电源不崩溃的同时最大化输入功率，并且让可用功率动态地在系统和电池充电之间共用。

3.2、基于输入电压的DPM

如果一个第三方电源插入系统，而系统却无法识别其电池限制，则难以根据输入电流限制来使用DPM.这种情况下，我们可以使用基于输入电压的DPM（图2）。电阻分压器R1和R2用于检测输入电压，然后馈给输入电压调节环路的误差放大器。同样，如果系统负载增加，致使输入电流超出适配器的电流限制，则适配器电压开始下降，并最终达到预设的最小输入电压。输入电压调节环路被激活，以让输入电压维持在预设水平。通过自动降低充电电流以便让来自输入功率电源的总电流达到其最大值（电源不崩溃），可以完成这项工作。因此，系统可以追踪适配器的最大输入电流。设计输入电压调节的目的是，让电压保持足够高，以便对电池完全充电。例如，可把电压设置为4.35V左右，以对一块单节锂离子电池组完全充电。

图二、基于输入电压的DPM

3.3、电池补充供电模式

基于输入电流或者输入电压的DPM可在电源不崩溃的情况下从适配器获得最大功率。对于一些便携式设备而言，例如：智能电话和平板电脑等，系统负载通常是动态的，并且有高脉冲电流。即使是充电电流已降至零，如果出现脉冲电流的系统的峰值功率高于输入功率怎么办？如果不主动控制，则输入功率电源可能会崩溃。

一种解决方案是，增加适配器的额定功率，但这会增加适配器的体积和成本。另一种解决方案是，开启MOSFET Q4对电池放电而非充电，从而暂时性地为系统提供更多的功率。组合运用DPM控制和电池补充供电模式，可优化适配器，以提供平均功率而非最大峰值系统功率，从而降低成本，并实现最小的解决方案尺寸。

四、DPPM（动态电源路径管理）与VINDPM（输入电压动态电源管理）区别：

4.1、动态电源路径管理（DPPM）

DPPM是电源路径设备的另一个功能。它可以监测设备的输入电压和电流，并在适配器不能支持系统负载时自动对系统进行优先级排序。输入源电流会在系统负载和电池充电之间共享。如果系统负载增加，此功能可降低充电电流。当系统电压下降到某个阈值时，电池可以停止充电，并将电池放电以补充系统电流要求。此特性的实施可有效防止系统崩溃。

4.2、输入电压动态电源管理（VIN-DPM）

通常与DPPM混淆的另一个功能是VIN-DPM。这一机制听起来非常相似，但重点却完全不同。输入电源或适配器具有额定功率。在某些情况下，输入电源的功率并不足以满足设备的需求。在USB标准不同的情况下，如今设计人员更普遍地认识到了这一点。正在充电的设备可能需要适用于各种类型（甚至未知的）适配器。如果输入源过载并导致输入电压低于欠压锁定（UVLO）阈值，则器件会关闭并停止充电。电源负载消失，适配器恢复。其电压回升到高于UVLO并重新开始充电，但适配器会再次立即过载并崩溃。这种不良情况被称为“打嗝模式”。参见下图。

DPPM功能可成功解决这一问题，因为它可以连续监测充电器的输入电压。如果输入电压低于某个阈值，VIN-DPM会调节充电器以减少输入电流负载，从而防止适配器崩溃。

4.3、相同点、区别点：

1、VIN-DPM和DPPM实际上是两个完全不同的功能。 2、VIN-DPM可监控适配器的输出（或充电器的输入）并将其保持在一定的水平。 3、DPPM可监控充电器输出（或系统导轨）并将其保持在最低预定水平。 4、这两个功能可以协调共存，发挥作用，以便在不同的操作条件下平稳运行。并非所有充电器都具有这两种功能。也可以在非电源路径充电器上实施VIN-DPM。

审核编辑 ：李倩