Shipping Mode——为省电而生（运输模式的实现和应用场合）

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 本期内容                  

Shipping mode, 它可以翻译成运输模式，又或者船运模式、仓储模式，是便携式设备中充电管理芯片常带的一个功能模式。

 

 

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       运输模式的作用    

如今，便携式电子产品越来越多，极大地方便了大家的生活与工作。不同于其他不带电池的电子产品，这些便携式设备往往需要考虑到出厂后，长时间储存对于电池健康和用户体验的影响。

由于锂离子电池过放或者空电后长时间放置，会导致正负极活性物质可逆性受到破坏，从而导致电池不能再充电，即使能充电也只能部分恢复，容量也会有明显衰减。所以产品需要尽量延长关机或待机时电池电量的消耗，从而避免电池长时间空电，因此运输模式应运而生。

运输模式通常就是设备的最低静态电流模式。便携式设备通常都会在出厂时开启运输模式，这样一来在长时间的运输、储存过程中，减小了电池的电量流失，最大限度地延长储藏寿命。

 运输模式的实现    

设备电路中，电池后级往往连接多个电源IC或者芯片，其待机电流虽小，但长时间也会消耗不少电池电量，电池耗电电流由充电IC的静态功耗电流和这些后级系统的静态功耗电流相加组成（如图1）。

图1：未进入运输模式，电池耗电电流

启动运输模式实质上是断开了电池与后级电路的连接，这样电池耗电电流只有charger 的静态功耗，大大减小了电池电量的流失（如图2）。

图2：进入运输模式后，电池耗电电流

这里用来实现运输模式的MOSFET无体二极管（图3），这样才能实现Battery到System的完全关断, 如果采用普通N-MOS，当驱动关闭时，Battery 电流仍能通过体二极管流向System，无法实现运输模式的关断作用。

图3：[左]用来实现Shipping mode 的MOS；[右]-普通MOS

 运输模式的使用    

以MP2721为例，其未开启运输模式时待机功耗为44μA ，而开启运输模式后待机功耗只有8.5μA ，对比可以发现开启运输模式和未开启运输模式的耗电差异。

图4：MP2721 运输模式待机电流

MP2721进入运输模式的方式为MCU通过I²C通讯将MP2721 BATTFET_DIS位寄存器置1。

 

MP2721退出运输模式的方式有三种：

1. 插入供电适配器后，Charger IC 会自动退出  

2. 输入供电不在时，重新拔插电池，Charger寄存器会重置为默认参数，自动退出

3. RST引脚拉低并持续一段时间后退出

 

还有些不带I²C通讯的充电管理芯片，其也可能带有运输模式，通常引脚是低电平有效，由内部或者外部上拉到高电平，外部为按键接地。它运输模式的开启和退出只用外部引脚电平来控制：是第一次低电平持续一段时间为开启运输模式；再一次低电平持续一段时间退出运输模式（如图5）。

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图5：按键 进入、退出运输模式

   

通过以上的电源小课堂，相信大家对Shipping Mode的实现和使用场合有了一定的理解。

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