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  運(yùn)輸模式的作用

  如今，便攜式電子產(chǎn)品越來(lái)越多，極大地方便了大家的生活與工作。不同于其他不帶電池的電子產(chǎn)品，這些便攜式設(shè)備往往需要考慮到出廠后，長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)存對(duì)于電池健康和用戶體驗(yàn)的影響。

  由于鋰離子電池過(guò)放或者空電后長(zhǎng)時(shí)間放置，會(huì)導(dǎo)致正負(fù)極活性物質(zhì)可逆性受到破壞，從而導(dǎo)致電池不能再充電，即使能充電也只能部分恢復(fù)，容量也會(huì)有明顯衰減。所以產(chǎn)品需要盡量延長(zhǎng)關(guān)機(jī)或待機(jī)時(shí)電池電量的消耗，從而避免電池長(zhǎng)時(shí)間空電，因此運(yùn)輸模式應(yīng)運(yùn)而生。

運(yùn)輸模式通常就是設(shè)備的最低靜態(tài)電流模式。便攜式設(shè)備通常都會(huì)在出廠時(shí)開(kāi)啟運(yùn)輸模式，這樣一來(lái)在長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)輸、儲(chǔ)存過(guò)程中，減小了電池的電量流失，最大限度地延長(zhǎng)儲(chǔ)藏壽命。

  運(yùn)輸模式的實(shí)現(xiàn)

  設(shè)備電路中，電池后級(jí)往往連接多個(gè)電源IC或者芯片，其待機(jī)電流雖小，但長(zhǎng)時(shí)間也會(huì)消耗不少電池電量，電池耗電電流由充電IC的靜態(tài)功耗電流和這些后級(jí)系統(tǒng)的靜態(tài)功耗電流相加組成(如圖1)。

圖1：未進(jìn)入運(yùn)輸模式，電池耗電電流

啟動(dòng)運(yùn)輸模式實(shí)質(zhì)上是斷開(kāi)了電池與后級(jí)電路的連接，這樣電池耗電電流只有charger 的靜態(tài)功耗，大大減小了電池電量的流失(如圖2)。

圖2：進(jìn)入運(yùn)輸模式后，電池耗電電流

  這里用來(lái)實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸模式的MOSFET無(wú)體二極管(圖3)，這樣才能實(shí)現(xiàn)Battery到System的完全關(guān)斷, 如果采用普通N-MOS，當(dāng)驅(qū)動(dòng)關(guān)閉時(shí)，Battery 電流仍能通過(guò)體二極管流向System，無(wú)法實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸模式的關(guān)斷作用。

  圖3：[左]用來(lái)實(shí)現(xiàn)Shipping mode 的MOS;[右]-普通MOS

運(yùn)輸模式的使用

  以MP2721為例，其未開(kāi)啟運(yùn)輸模式時(shí)待機(jī)功耗為44μA ，而開(kāi)啟運(yùn)輸模式后待機(jī)功耗只有8.5μA ，對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)開(kāi)啟運(yùn)輸模式和未開(kāi)啟運(yùn)輸模式的耗電差異。

圖4：MP2721 運(yùn)輸模式待機(jī)電流

  MP2721進(jìn)入運(yùn)輸模式的方式為MCU通過(guò)I2C通訊將MP2721 BATTFET_DIS位寄存器置1。

  MP2721退出運(yùn)輸模式的方式有三種：

  1. 插入供電適配器后，Charger IC 會(huì)自動(dòng)退出

  2. 輸入供電不在時(shí)，重新拔插電池，Charger寄存器會(huì)重置為默認(rèn)參數(shù)，自動(dòng)退出

  3. RST引腳拉低并持續(xù)一段時(shí)間后退出

  還有些不帶I2C通訊的充電管理芯片，其也可能帶有運(yùn)輸模式，通常引腳是低電平有效，由內(nèi)部或者外部上拉到高電平，外部為按鍵接地。它運(yùn)輸模式的開(kāi)啟和退出只用外部引腳電平來(lái)控制：是第一次低電平持續(xù)一段時(shí)間為開(kāi)啟運(yùn)輸模式;再一次低電平持續(xù)一段時(shí)間退出運(yùn)輸模式(如圖5)。

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圖5：按鍵 進(jìn)入、退出運(yùn)輸模式