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前一期的文章分享了电容分压充电 IC RT9759 核心部分的工作原理，现在我们先来回顾一下相关的内容：
其中有几个推导公式：
(1) 式属于电路工作的阶段 1；
(2) 式来源于下图，属于阶段 2 的最后结果；
(3) 式是将 (2) 式代入 (1) 式后得到的推论结果；
(4) 式是假设输入功率与输出功率相等而得到的；
(5) 式是最后的结论，是电容分压充电电路实际表现出来的特性的表达。
这个推论过程为了把问题简单化，有一些重要的东西是没有考虑进去的，我们再来分析看看：
这个电路只有两种工作状态，阶段 1（Q1、Q3 导通，Q2、Q4 截止）和阶段 2（Q1、Q3 截止，Q2、Q4 导通），阶段 2 结束以后要重新进入阶段 1 并根据需要一直循环下去。由于阶段 2 的结果是
(2)
并且有
(3)
当重新进入阶段1以后就有
即
这个式子实际上就是 (1) 式的变形，它说明供电电压和负载电压是相等的。两个电压相等的支路连接在一起，它们之间怎么会有电流流动呢？所以当重新进入阶段 1 时是不会有电流从 VBUS 流入 CFLY 和 BAT 的，即 IBUS = IBAT = 0，我们想要的充电过程根本就不会发生，而电路继续运行到下一个阶段 2 时也不会有电流从电容 CFLY 流入 BAT。
为了解决这个问题，我们需要给这个推论过程加入一个楔子 —— dV，这是一个电压增量，它很像微积分课程里讲的 δ，具体的值是不确定的，很小，但是一定要有。增加到哪里呢？VBUS 上，目的是让来自电源的电压能够高于阶段 1 刚刚开始时的 VCFLY + VBAT，这样才会有电流在上图所示的电路里面流动以实现阶段 1 的充电工作，使得阶段 1 的最后结果是
你会不会觉得这个式子挺怪的？其中的 VBUS 是属于原来的状态，dV 是新增的变量，VBUS+ dV 是将两者合在一起来表达新的状态。当增量 dV 起了作用以后，就会有电流 IBUS 的流动，这必然造成 VCFLY 的增加，VBAT 也会增加。由于 CFLY 很小，BAT 的容量很大，同样的电流流过它们以后，VCFLY 的增长会比较明显，VBAT 的增量则非常小，所以我把 dV 全部加到 VCFLY上去，VBAT 则维持不变，但实际上它是已经改变了的。
对于一只电容来说，它所储存的电量是其电容量和其两端电压的乘积，于是就有
VCFLY 新增 dV 以后则有
所以在这全新的阶段 1 里，电容储存的电量新增了 dQ = CFLYx dV，电池新增的电量也是这么多，我们想要的电池充电过程已经开始了。
当 CFLY 带着新增的储能随电路的状态从新的阶段 1 进入新的阶段 2 以后就有 VCFLY > VBAT 的初始状态，这时才会有电流 IBAT 从 CFLY 流入 BAT，完成新的阶段 2 的充电工作，即电容刚刚在全新的阶段 1 里新增的电量 dQ 将转移到电池 BAT 里去，最后的结果是 VBAT 将会再次略有增加，只是这个增量也是非常小的，可以忽略不计。
在这种全新的工作状态下，阶段 1 和阶段 2 里都有电量 dQ = CFLY x dV 流入电池，而从电源 VBUS 流出的电量则只有阶段 1 的 dQ，所以我们可以说这个电容分压充电电路具有电量倍增的效果，而电流就是单位时间内流过界面的电量的多少，所以这实际上是在说这个电路有电流倍增的效果。虽然每一个这样的周期传递给电池 BAT 的电量都很少，电池电压的增量也很小，但在经历无数个同样的周期之后，电池的电量和电压也就有了可观的变化，充电的任务就可以顺利完成了。
电容储存电量的变化表现为其两端电压的变化，这也是电流流过它的结果，这两者之间通过下述公式表达的阶段 1 或阶段 2 里的电容电量的变化联系起来：
其中的 I 是阶段 1 或阶段 2 里流入或流出电容电流的平均值，T 是阶段 1 或阶段 2 的时长。于是有
由此可知，电容分压充电电路里 FLY 电容的取值与许多参数有关，充电电流的大小（与 I 有关）、工作频率的高低（与 T 有关）和实际运行中存在的电源电压的增量的大小都会影响其取值。即使我们已经选定了电容的容量，其他的因素也会导致实际状况的改变：在电流流进流出电容的过程中，电容的损耗会形成热量，这将对其工作温度发生影响，而温度会改变电容的实际容量；当工作电压和纹波不同的时候，陶瓷电容的实际容量也会发生变化，而随着电池电压的变化，电容的工作电压是一直在变的，dV 的变化则与电流的变化密切相关。所以，如果想得到一个很恰当的电容量，这真的不是一件很容易计算的事情，我们不如先根据规格书的指引预先选定一个电容量，再通过测试来看看各个方面的性能是否能满足应用的需求，而上述的公式就可以作为一个需要进行改进时的参考，它让我们知道要改善性能就需要加大电容的容量。
上图是 RT9759 在不同的 CFLY 电容取值下不同的充电电流带来的效率表现。
此图表现的是 RT9759 在不同 CFLY 电容取值下充电电流对输出电压纹波的影响。
很显然，在确定的充电电流下，电容越大，则输出电压纹波越低（dV 小，它对输出电压的影响也小），转换效率越高（dV 小，损耗就小），相应的性能也越好，当然也对应着更高的成本。设计中要如何进行选择，就看设计者自己的取向和可能存在的任何限制了。
实际应用中影响 dV 这个参数的大小的因素还有环路的阻抗，它隐含在环路上的所有元件和连接线路上。如果设计者要想获得最佳的性能，就要把所有相关元件和线路的阻抗降到最低。
RT9759 是一颗智能化的电容分压锂离子电池充电 IC，要想它能实实在在地工作起来，必须将它纳入完整的系统设计中去，下图便是规格书中推荐的一个系统的样子：
在这样的一个设计中，RT9759 的作用是以极高的速度进行快充，这时候的外部电源必须能够与此系统进行通讯并精确设定其输出电压和电流，而其他情况下的电池充电工作是由另一颗充电 IC 如图中给出的 RT9471D、RT9467 或其他型号的 IC 来完成的，这样的设计在系统软件的控制下可以达成如下图所示的充电特性，顺利实现预充电、大电流恒流充电、恒压充电和充电截止等需求，要符合世间的规范如 JEITA 的要求等也是很容易的。
好的充电系统是这样工作的，它可以测量实际的充电电流的大小并随时对电池电压、dV 进行调节以稳定充电电流的大小并限制电池的最终电压，有时还需要符合诸如 JEITA 规范等现实世界的要求，使得我们需要的充电速度和其他特性都能够得到保证。很显然，能够与 RT9759 配合的充电器都是具有电流、电压的精确设定和控制能力的，我们已经介绍过的华为 40W 超级充、65W PD 笔记本电脑电源都符合这样的要求，读者可以参考往期文章来对这些产品有更深入的了解。最近充电头网发布的一篇文章也可以拿来做参考，其中居然给出了 35 种来自各大品牌的充电器产品的拆解报告，范围涉及 AC/DC、移动电源、无线充电等等，它们全都是以立锜芯片为核心的。由于内容太多，我没有时间去了解全部的细节，但仅从标题也能看出有很多产品是具备与RT9759配合的潜力的，有兴趣者可以前往阅读。
转载自RichtekTechnology。
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