攻城獅解析丨開發板電源架構解析之OK4418-C（下）
上一期對《OKMX6UL-C開發板底板電源架構》進行了分析，相信對用戶是有一定的幫助的。這一期準備對同樣有點復雜的OKxx18_C的電源架構做一個詳細的梳理。
我們要知道飛凌S5P4418/688系列 FETxx18核心板 支持以下三種供電方式：
? ADP供電，通過J1（電源插座）供入底板，經過U11（FDS4435）直接供給核心板PMIC。
? USB供電，由OTG接口直接供給核心板PMIC。
? VBAT供電，由鋰電池供給核心板PMIC。
▲核心板PMIC（NXE2000）鋰電池充電框圖
AC適配器充電過程
當ADPDET檢測到VADPA/VADP1/VADP2引腳有電源輸入，此時PMU進入ChargeReady 并且開始調節VSYS輸出。在檢測到電池有連接的時候，PMU進入TrickleCharge。
在TrickleCharge（涓流充電）模式下，PMU開始定時40分鐘，并且以40mA電流給無電電池充電或者以85mA電流給電量不足電池充電。如果在40分鐘內電池電壓到達良好電壓，這時PMU改變狀態，從TrickleCharge轉為RapidCharge（快速充電）。
電池電壓和電池電流的關系如下圖所示。充電電流、限制電流、VSYS電壓和電池充滿電電壓是可以設置的。
PMU也可以在沒有電池的情況下調節VSYS輸出。
USB充電過程
當USBDET檢測到VUSBA/VUSB有電源輸入時，PMU進入ChargeReady狀態并且開始調節VSYS輸出。
在檢測到有電池連接后，PMU進入TrickleCharge。
在TrickleCharge（涓流充電）模式下，PMU開始定時40分鐘，并且以40mA電流給無電電池充電或者以85mA電流給電量不足電池充電。
如果在40分鐘內電池電壓到達良好電壓，這時PMU改變狀態，從TrickleCharge轉為RapidCharge（快速充電）。
電池電壓和電池電流的關系如下圖所示。充電電流、限制電流、VSYS電壓和電池充滿電電壓是可以設置的。
PMU會與外部檢測功能相結合，并且該結果會控制充電限制電流。
當暫停請求建立，PMU會將狀態改變為暫停模式，停止給電池充電并且從電池提供電壓（放電）。當暫停請求結束后，PMU將狀態改變為ChargeReady，重新對電池充電。
峰值輔助模式
當VSYS從ADP引腳和USB引腳供電時，PMU支持峰值輔助模式。如果Systemload current(Isys)(系統負載電流)低于限定電流(Ilim)，給電池充電電流(Ichg)與Ilim和Isys有以下關系：
Ichg = Ilim – Isys.
Ex) Ichg = 0.5A – 0.25A = 0.25A.
如果Isys大于Ilim，此時PMU進入峰值輔助模式并且停止充電，電池通過內部MOSFET對VSYS放電。電池放電電流(Ichg)與Isys和Ilim有以下關系：
Ichg = ilim – lsys.
Ex) Ichg = 0.5A – 1.0A = -0.5A.
上述內容只是對NXE2000充電流程進行了一個簡單的梳理，具體的狀態描述及寄存器設置等內容詳見NXE2000datasheet。
核心板PMU部分就梳理到此，感興趣的小伙伴可以參考核心板原理圖和NXE2000進行深入的分析。下面說一下底板的電源架構，以及時如何與核心板進行配合工作的。
前半部分同樣是飛凌常用的過壓保護電路（如果客戶的供電模塊已經具備此功能則可以省去該部分電路），后半部分則是xx18獨有模擬鋰電池供電和真是鋰電池供電切換電路。
如下圖所示：
從 S5P4418 PMIC充電架構可以看出，DC和USB供電先通過DCDC降為VSYS，再由VSYS給電池充電和給系統供電，其中ILPILM引腳所接的20mΩ為充電電流檢測電阻。
目前批量的核心板拆除了這個電阻，原因為底板采用的是DCDC模擬電池供電方案，就是說充電部分與電池電源部分均為DCDC降壓電路，在使用過程中存在隱患，如客戶需要充電或者DC/USB供電方式，并且不需要充電電流檢測可以直接焊接0歐姆電阻在R91位置。
底板采用DCDC進行模擬供電的原因有以下幾點：
1、TPS5432有使能端，可以方便進行供電方式的切換
2、DCDC可以方便的進行電壓的微調，模擬不同電池電量
3、降低整板功耗
■ 底板U11（空焊）為DC供電時電源入口
■ 底板U5為模擬電池供電電源入口
■ 底板P1（空焊）為真實電池供電電源入口
■ 底板U22為核心板啟動后底板5V電源入口（為防止閂鎖效應發生外設上電需晚于CPU上電）
模擬電池供電
底板默認為此方案供電，可實現底板模擬電池通過VBAT給核心板供電。
真實電池供電
空焊U5，焊接P1口，并且底板需要將R184改為0R電阻，單節鋰電池需要連接到P1口，如需要使用核心板PMIC充電功能需要焊接核心板R910.02R精密電阻，如不需要充電電流檢測則可以直接焊接R910R電阻，之后既可使用DC或者USB作為充電口給鋰電池充電。
單獨DC供電方案
空焊U5，底板將R184改為0R電阻，焊接U11，核心板需要焊接R910R電阻，既可使用底板DC5V口作為核心板供電電源。
TipsDC單獨供電并且開發板作為device時插拔OTG會造成系統斷電重啟。如果核心板使用DC單獨供電時，必須將PMIC_ICP、PMIC_ICM引腳接地。
單獨USB供電方案
底板需要將R184改為0R電阻，焊接U11，核心板需要焊接R910R電阻，既可使用底板MICROUSB口作為核心板供電電源。
Tips
1、目前由于所使用的PMICNXE2000存在BUG，DC單獨供電在不接電池的情況下，連接USB供電線PMIC會進行供電方式切換，由DC供電切換到USB供電并且造成短暫系統斷電！
2、使用VBAT供電時，無論是模擬電池還是真實電池都必須將PMIC_ICP,PMIC_ICM接地，如使用電池充放電電流檢測請將PMCI_ICP接到電池負極再串聯0.02R電阻后接地（參照底板）。
3、VBAT_THERM為電池過熱保護引腳，如電池自身有此功能可以直接連接，并將底板R8拆除，否則在VBAT供電方式下需要通過10K電阻將此引腳下拉到地。
相關產品 >
-
OK4418/6818-C開發板
飛凌提供S5P4418/s5p6818,S5P4418/s5p6818開發板,4418/6818開發板，s5p4418/s5p6818開發板解決方案，S5p4418/s5p6818多媒體解決方案，s5p4418硬件解決方案，更多S5P4418/s5p6818方案敬請聯系飛凌嵌入式。Cortex-A9 四核S5P4418/6818 支持Android5.1.1，Linux3.4.39、QT4.8.6等系統 了解詳情
-
OKT507-C 開發板
CPU: T507 工業級處理器，超低功耗，10年+生命周期|推薦全志工業級T507開發板系列，飛凌OKT507-C開發板采用全志T507 四核工業級處理器 T507設計開發，Cortex-A53架構，工業級寬溫，性能強，低功耗，是一款高性價比的工業級產品，提供豐富的開發設計資料，提供產品規格書，軟硬件手冊等，全志的T507適用于車載電子、電力、醫療、工業控制、物聯網、智能終端等領域。
了解詳情
-
OK3568-C開發板
強而穩，國產芯，1Tops算力，多路高速接口|飛凌RK3568系列RK3568開發板基于國產工業級AI處理器RK3568四核64位Cortex-A55 處理器設計。RK3568作為國產化高性能處理器，瑞芯微RK3568芯片是一款定位中高端的通用型SoC，瑞芯微RK3568芯片是一款定位中高端的通用型SoC，NPU達到1Tops，飛凌RK3568系列核心板提供瑞芯微RK3568規格書_datasheet_數據手冊_原理圖等，
了解詳情
-
OK62xx-C開發板
AM62x 開發板是圍繞飛凌AM62x核心板設計的獨立測試和開發平臺。AM62x處理器由四核64位Arm -Cortex -A53微處理器 和Cortex-M4F組成。AM62x開發板整板工業級設計，并在開發過程中進行嚴苛的環境溫度測試、壓力測試、長期穩定性運行測試，使AM62x可在各種嚴苛環境穩定運行 了解詳情
換一批
