手机充电原理分析及问题总结

(1)充电流程介绍:当充电器插入时,亦即为PMIC充电模块提供了Vcharge电压,这时会产生一个充电中断信号到CPU,通知CPU现在已经进入充电状态。CPU开始启动如下模块:

1,ADC采样,主要是采集Vchrg,Vbat及从MOSFET漏极输出的电压,可以算出充电电压和充电电流;

2,发消息给MMI层,让它显示充电状态及一些采样数据;

3,检测电池电压有没有超过保护电压及电池连接是否连接正确,如果有问题即可通过CHRCTRL切断充电电路;

4,平时显示“充电器没有连接”警告,是因为PMIC的BATDET脚和MOSFET没有打开,从而没有充电电流引起的。

(2)充电状态转换介绍:电池的电压只影响充电状态(比如是预充还是恒流充电),如果电池电压较低,只是预充的时间稍长一些,最多一两个小时应该可以完成充电!一般电池都有自保护,不会把电放到0V的!我做过试验把电池放到2.5V时,在往下放电已经很难了,负载刚接上时还是可以有电流放出,但很快就停止放电了!所以如果电池是一块合格的电池不应该会出现是0V的情况!

        充电分三个过程:预充电、恒流充电、恒压充电
1,当Vbat<3.3V  属于预充阶段,处于预充电状态时,以150mA 电流涓流充电。PMIC不能提供Vcore、Vdd等电压,CPU处于关机状态,这时CPU是不工作的!

2,当3.3V<bat<4.2V  PMIC的LDO开始输出电压,从而cpu开始工作,这是进入恒流充电阶段,以大概600mA 电流快速充电。

3,Vbat>4.2V 进入恒压充电阶段,这个阶段电流逐渐变小,电压维持不变!当电流减小到接近为0时,CPU发出控制信号这时停止充电!

         以状态机的方框图说明如下:

                                         手机充电原理分析及问题总结_第1张图片

(3)一个普通的充电器电路如下:

                         手机充电原理分析及问题总结_第2张图片

一个普通的USB充电图:

                                      手机充电原理分析及问题总结_第3张图片

如上,VBUS是USB供电;VCDT是通过分压电阻测试充电电压的测试点;CHR_LDO跟VDRV共同完成开关切换功能,实现对电池的开关充电(充9S停1S);IBENBE跟BATSNS完成端电压除以RSENSE测得充电电流;BAT_ON提供电池电压测试。

(4)LED与充电状态的配合实例:

      开机后,插入USB充电时显示橙色灯,拔掉USB不充电时灭灯,充满电后显示绿灯。充电时,系统在一个线程里面循环检测电量,当电量满置绿灯。需要注意的是,显示绿灯后,就禁止充电了以防止过充。所以在电量变满后,就应该SetCharger(off),但此时有个矛盾:充电开橙色灯的操作在SetCharger(on)中,灭灯的操作在SetCharger(off)中,这样会造成一个BUG:一旦电量满后,关闭充电功能时也会灭灯,这样就搞的橙色灯闪了下就灭了,显然这不是我要的效果。

      我要的效果是变绿后,除非我拔掉USB线,才会灭灯。所以需要在电满时加标志A,在SetCharger(off)中加判断语句A,跳过灭灯的处理而仅仅关掉充电,同时打开另一个标志B。同时在USB插拔的操作中处理B,表示当灯变绿时,优先处理B,在B后面添加灭灯语句,仅仅处理这一块就可以了。

(5)关于标准USB充电器和非标准USB充电器,是跟USB的插座构造有关的。

                                 手机充电原理分析及问题总结_第4张图片

(6)关于手机充电器的分类

       通常情况下,程序中一般有四种充电器设定,分别是:USB HOST,CHARGING HOST,STANDARD CHARGER,NON-STANDARD CHARGER。

手机充电原理分析及问题总结_第5张图片

如上:USB HOST,CHARGING HOST的差别在于左图,两者用的都是PC的USB口,其中USB HOST居多。STANDARD CHARGER,NON-STANDARD CHARGER差别在于

前者的DP跟DM有短接,后者没有。所以通过对DP/DM的判断,就可以分辨出充电器类别。

(7)关于充电器电气规格的差异

        最近碰到一个奇怪的现象。新款手机用5V1A的充电器可以充,用5V500MA的充电器是充不进去电,用PC的USB却是一直可以充。经过打印充电信息的trace发现,是由充电电流的差异引起。AP程序中对充电器的电压下限是4.4V,如果判断充电器电压小于这个值,则AP会自己关掉充电模块。那为什么1A的充电器可以而500MA的充电器不行呢?可以假设前者的内阻比后者的内阻小,那么暂不管真实的充电电流是多少,前者自身分配的压降肯定小于后者自身分配的压降,所以后者最终的充电器供给电压会更低。

        以程序中默认的800MA充电时,5V500MA的充电器会被拉低至3.8V,所以AP会认为充电器不正常就关掉自身的充电模块。但是如果是5V1A时,由于充电器内阻较小,就算供电端被拉低也不会低于4.4V,所以它仍然是可以工作的(测得实际充电电流640MA)。

       想让手机兼容500MA的充电器,此时需要做个处理:在判断充电器电压小于4.4V时不返回错误,同时将充电电流设定成400MA(对于同一个充电器,充电电流越小,充电器自身压降更小,供给更大),让它仍然可以充电只不过充的会慢点。此时的程序段如下:

A,设置一个电流改变标志,默认为FALSE。

static BOOL  CurrentChangeFlag = FALSE;                   

B,在设置电流的地方判断该标志,注意:该电流设定是过个时间间隔就循环执行。

if(CurrentChangeFlag == TRUE)
        g_temp_CC_value = Cust_CC_400MA;                              //如果改变,就以400MA充电
else
        g_temp_CC_value = AC_CHARGER_CURRENT;             //如果不改变,就以默认电流800MA充电
C,循环检测充电器电压,并改变电流的程序段:

if (BMT_status.charger_vol <= V_CHARGER_MIN )              //充电器电压小于4.4V
 {
          printf("[BATTERY]Charger under voltage!! CurrentChangeFlag=%d\r\n",CurrentChangeFlag);         
          if(CurrentChangeFlag == TRUE) 
          {
                  CurrentChangeFlag = FALSE;
                  leds_battery_no_charging(); //zhangcheng
                  BMT_status.bat_charging_state = CHR_ERROR;
                  return PMU_STATUS_FAIL; 
          }
          CurrentChangeFlag = TRUE;  
}

以上的逻辑是:当第一次检测电流时,充电器默认以800MA充电,此时充电器被拉低。之后进入该条件,接着执行CurrentChangeFlag = TRUE。在上述B中完成设定电流为400MA,如果设定完之后充电器正常的话,就不会再进入这个判断了,充电器持续充电;如果设定400MA之后还是会进入该判断,说明充电器不合格,此时要关掉充电功能,所以执行返回电失败的那段。注意:如果此时客户不管充电电压正确与否,仍然要求继续充电,只需要将if(CurrentChangeFlag == TRUE) 程序段屏蔽掉就行。

(8)电池功能测试中的一些技巧

        A, 对于数字电源用数字电源模拟电池,通过其电流值可以知道手机的工作状态,比如电流值为正就是手机耗电的多少;插入外部充电器之后,如果电流值为负,则是手机正在充电。另一方面,对于用数字电源模拟充电器的,通过其电流值就可以知道供给外部的充电电流是多少,如果读数很小说明没有充电。

        B,对于电池的温控脚,一般是要接的。如果需要外接温控脚,记住一定要跟电源公地。单独的一个温控脚是不会起作用的。

        C,电池的快速放电。很多时候我们需要测试电池低电压时的状况,得到电池低电压是比较缓慢的一个过程。有个好方法就是利用数字电源,电压设置成3V,电流设置成800MA,然后把电源跟电池连接,即可实现电池的快速放电。

        D,电池的充电。当我们在没有手机的情况下要对一块电池进行充电,可以用数字电源完成这个功能。设置电源是4.2V,电流要限流在800MA以内,接上对应的电极就可以了,不需要接温控脚。需要注意的是:一开始的充电电流会很大(提示LIMITED),如果不限流会更大,这样会影响电池寿命及安全性。随着电池电压慢慢增高,电流会慢慢变小,直到充满时的0ma左右。最后OFF掉电源,发现电压显示跟电压源之前设定的一样,说明已经充满。

(9)关机充电时低电压警告的状态图

                                         手机充电原理分析及问题总结_第6张图片

关于电池低电压状况的一个说明:很多时候手机因为低电压关机后,只要没有取出电池,手机仍然在消耗电池的电量,这个很容易理解就像接了个未耗电的电阻。这会造成一个现象,电池电量会持续降低,所以再充电时需要冲入一段时间,才会进入正常的充电提示和LED报警提示,之前是不会有任何动作的。

(10)full charging的LOGO显示差别

         手机在使用中会碰到这种情况:手机充电画面是动态的进度条,然后到充满一直显示满进度条,结论就是对于满电画面始终可以用同一幅图片;如果动态进度条的满电显示是带闪电标识,真正充满的满电是不带闪电标识,那么在根据电量进行show图片显示时,是要区分100%电量是从累加得到的还是真正的电量充满?所以,下面的程序段完成该功能。

static unsigned int crap = 0;         //一个区别标志

 if(capacity == 0)                              //5个图片,分四个档:100/4=25
      show_logo(1);
 else if(capacity == 25)
      show_logo(2);
 else if(capacity == 50)
      show_logo(3);
 else if(capacity == 75)
 { 
       show_logo(4);                         //如果是累加得到100,必然经过该步,置标志
       crap = 1;
 } 
 else if(capacity == 100)
 {
        if(crap == 0)                            //如果是真正的满电,直接显示不带闪电标识的满进度条画面
        {
                show_logo(8);
        }
        else if(crap == 1)             //如果是累加得到的,显示带闪电表示的满进度条画面
        { 
                show_logo(5);
                crap = 0;                    //清标志
        }
 }
 mt65xx_disp_update();        //刷屏

转自: http://blog.csdn.net/zhandoushi1982/article/details/5804951

你可能感兴趣的:(c,工作,测试,手机,电信)