全智平台电源管理芯片-AXP813

#1、 Overview
AXP813是一个高集成的电源管理芯片和音频编解码芯片，大小11mm*11mm。芯片包含了电源管理、音频编解码、兼容USB3.0的flash charger、实时时钟RTC、模数转换ADC以及硬件DSP。
AXP813提供了21路的电源输出以及多通道的12位ADC转换通道用于检测电压、电流和温度等，并集成了OVP、UVP、OTP和OCP等保护电路来确保供电系统的稳定性和安全性。电源管理电路同时还包含了独一无二的E-GAUGE电池电量系统。
内置的数字PLL可以支持多种范围的输入/输出频率，可以产生音频编解码所需要的各种时钟信号，例如22.5792Mhz和24.576Mhz。
#2、 Power Manager Typical Application

#3、 Ball Description

VBUS：USB输入端
TS：电池温度检测管脚
LOADSNESE:充电电流检测电阻的正极输入
BATSENSE:充电电流检测电阻的负极输入
CHGLED：充电状态指示管脚，可以外接LED指示灯。
#4、 Power Manager Control and operation
#4.1上电、下电、休眠和唤醒
4.1.1 Power on/off Sources
Power on Sources
如下是axp813所支持的2个开机源。
(1)充电器插入
(2)按下开机键

Power off Sources
如下是axp813所支持的关机源
(1)ALDOIN (2)Faulty条件
(3)按下power key关机
插充电器开机
当充电器插入时axp813会触发开机流程，当ACIN或者VBUS脚检测到电压上升时认为有充电器插入，4.1v #4.2 IPS（Intelligent Power Select）

4.2.1 ACIN Current/Voltage Limitation
ACIN输入有一个最小输入保持电压VHOLD和电流设置值,当输入源的电压小于了VHOLD设定值,将被认为是没有足够的电源提供,IPS将自动降低电流以保持输入源的电压维持在VHOLD设定值.
VHOLD可以通过寄存器REG 3AH[5:3]来设定,电流可以通过寄存器REG 3AH[2:0]来设定.


#4.3 BC Detection Module
Axp813集成了BC1.2功能，可以识别SDP/DCP/CDP等充电器类型，类型检测由硬件电路实现，不需要软件干预。

#4.4 Adaptive PWM Charger
当电池电压Vbatsense介于0-3.0v时，处于预充电模式，充电电流最大只有恒流充电Ichrg的10%，默认值为120mA.一旦电池电压Vbatsense大于3.0v时，就进入了快速充电模式，快速充电模式分为两个阶段，恒流充电CC和恒压充电CV.
4.4.1 Overview

4.4.2 超时机制
寄存器34H包含了两个可编程定义充电超时时间的定时器，其中REG 34H[7：6]是预充电超时时间，REG 34H[1：0]是快速充电超时时间。当实际的充电电流小于ICHRG的20%时，定时器自动开始工作。当超时时间到时，充电电流不再按照定义的充电电流进行充电，充电IC将进入安全模式，安全模式下充电电流只有5mA.
4.4.3 指示灯
AXP813提供了CHGLED管脚，连接到该管脚的led灯可以用来指示充电状态和输入电源过压报警。两种充电led模式可以通过寄存器REG 34H[4]来配置，前提是REG 32H[3]设置为1，如下表：

4.4.4 电池检测
当VBATSNS<2.2v时,axp813认为电池不存在。一旦VBATSNS>2.2v，则认为电池存在或者电池插入。电池插入或者拔出会触发中断IRQ.寄存器REG01H[5]指示电池在位状态，电池检测开启或者关闭可以通过寄存器REG32H[6]来设置。

4.4.5 温度检测
Axp813内置了thermal保护电路，除此之外还可以在TS脚上外接温度传感器来测量温度。如下为电池温度检测框图。

#4.6 Fuel Gauge

Fuel gauge由三个模块组成：Rdc校准模块、OCV以及库仑计模块以及校准模块。Fuel gauge可以上报电池电量百分比(REG B9H)，电池电压(REG 78H，REG 79H)，电池充电电流(REG 7AH，REG 7BH)，电池放电电流(REG 7CH，REG 7DH)，电池最大容量(REG E0H，REG E1H)，电池Rdc值(REG BAH，REG BBH)等信息。Fuel gauge也可以通过寄存器REG B8H来打开或者关闭。电池低电量报警可以通过寄存器REG E6H来设置。
一旦选定了电池强烈建议对电池进行校准以保证电量检测的准确性。校准流程参考文档-AXP813 Battery Calibration Application Guide。用户拿到校准数据后将校准后的数据在每次开机时写入到如下的寄存器，REG C0H—DFH。或者用户也可以选择不校准直接使用默认的数据。

#4.7 ADC
Axp813有一个12位SAR ADC。ADC的输入范围为0~2.0475v。电压和电流ADC的采样频率有800/400/200/100Hz可选择。输入信号和数据的关系表如下:

电流ADC是通过测量连接在BATSENSE和LOADSENSE之间的10毫欧电阻上的电流。

#5、 Power Manager Register
REG 00H:Power source status

REG 01H:Power mode and charger status

REG 02H:Power on and off reason register

REG 2FH:BC detect status register

REG 30H:VBUS path control & hold voltage setting

REG 33H:Charge control 1
设置充电使能，充电截止电压、截止电流、充电电流等。

REG 34H:Charge control 2

REG 35H:Charge control 3

REG 3AH:ACIN path control

Fuel gauge相关寄存器
REG B8H: Fuel gauge control

REG B8H: 电池电量百分比

REG E0H& E1H: 电池最大容量


REG E2H: 库仑计counter1

REG E3H:电池电量报警百分比