高效率低成本单芯片移动电源方案#精选.
幻灯片1
鋰電池移動電源解決方案
移動電源功能
大綱
●充電功能-涓電流/定電流/定電壓
●放電功能-定電壓/限電流
●電池保護-OVP/OCP/OTP
●電池電量控制與顯示
●充電電源供電/功率偵測
●放電功率偵測
●移動電源功能
●傳統方案方塊圖/電路圖
●RSM56FH3M方案方塊圖/電路圖
●方案與傳統方案主要零件比較表
●方案Demo board
●電路圖
●規格與功能
●軟體流程圖
●RSM56FH3M簡易規格
●RSM56FH3M 競爭優勢
1 幻灯片2
傳統方案方塊圖/電路圖
Li 電池充電電路(DC to DC 降壓)
FP6291 DC to DC 升壓電路
3V LDO
HT46R064
電池保護IC
2 幻灯片3
RSM RSM56FH3M 方塊圖/電路圖
3 幻灯片4
鋰電池移動電源方案優缺點比較表
傳統方案优化方案
主要元件 4 or 5 1
外圍零件多少
體積大小
待機耗電大(大於100uA) 小(約20 uA)
充電效率70% 86%(同步整流)
放電效率80% 88%(同步整流)
充電功能定電流涓電流定電流定電壓
電池保護充電:過電壓過電流
放電: 過電流充電:過電壓過電流放電: 過電流
電池: 過溫度
成本高低
4 幻灯片5
方案與傳統方案主要零件比較表
零件傳統方案优化方案
RSM56FH3M 0 1
8-bit A/D MCU 1 0
電池保護IC 1 0
放電IC 1 0
電感 1 1
Power MOS 2 3
電解電容 5 2
肖特基管 2 4
功率電阻 2 1
LDO穩壓(BL8060) 1 0
TL431 0 1
三極管8050 3 1
LED 5 4
SMD電容7 7
SMD電阻31 18
總零件數: 62 43
5 幻灯片6
Demo board 電路圖
6 幻灯片7
Demo board 功能與規格
●使用鋰聚合物電池,容量為3000mAh
●輸入/輸出:
●輸入插座為USB Mini-B ,輸入電壓5V
●輸出插座為USB A, 輸出電壓5V,最大輸出電流為1A
●操作溫度範圍:
●充電操作溫度範圍: 0~ +40°C(電池規格)
●放電操作溫度範圍: -20~ +60°C(電池規格)
●每2秒醒來2mS偵測是否有負載接上
●靜態耗電: 20 uA
●放電轉換效率最高88.61% (5V/400mA)
●保護機制:
●放電時電池端過放電流保護
●充電時輸入端過電壓保護,電池端過充電流保護
●涓電流充電
●電池電壓低於3.0V
●定電流100 mA
●定電流充電
●電池電壓: 3.0V~4.2V
●定電流1500 mA
●定電壓充電
●定電壓: 4.2V
●充電電流低於30mA時停止充電
●定電壓放電
●定電壓5V
●電池電壓低於3.0V停止放電
●電池端最大輸出電流1.35A
7 幻灯片8
LED燈指示說明
8 幻灯片9
是否有輸入電壓? YES
B
對電池充電
NO
S1是否按下? YES
C
顯示殘餘電量
是否有負載?
對外部裝置放電
YES
NO
A
關閉AD/精準電壓源
MCU進HALT,
等待WDT溢位(2S) or
Wake up(S1/輸入電壓)
9 WDT溢位
幻灯片10
對電池充電:
設定互補式PWM (period/duty)
B
電池電壓是否低於3V? 低於3V
小電流充電
高於3V
1.溫度保護
2.過電壓/過電流產生
3.輸入端被移除
電池電壓是否到達4.2V 低於4.2V
定電流充電
到達4.2V
1 or 2
3
高於30mA
充電電流是否低於30mA
定電壓充電
低於30mA
顯示電量
LED快速閃爍
關閉PWM
LED1~LED4慢速閃爍
否
輸入是否移除
A
是
10
幻灯片11
對外部裝置放電:
設定互補式PWM (period/duty)
C
電池電壓是否低於3V? 低於3V
LED1快速閃爍
1.溫度保護
2.過電壓/過電流產生
3.輸入端有插入
高於3V
A
電池端電流
是否超過1350mA 超過1350mA
減少輸出電流
1 or 2
3
低於1500mA
定電壓5V輸出
高於50mA
定電壓充電
LED快速閃爍
低於50mA
關閉PWM
11
A
幻灯片12
RSM56FH3M 簡易規格
PWM I/O
高效率移动电源设计与研究
学科分类号 本科生毕业论文(设计) 题目（中文）：高效率移动电源设计与研究 （英文）：The Design and Research of high efficiency mobile power supply 学生姓名：叶剑 学号： 系别： 专业： 指导教师： 起止日期： 年月日
怀化学院本科毕业论文(设计)诚信声明 作者郑重声明：所呈交的本科毕业论文(设计)，是在指导老师的指导下，独立进行研究所取得的成果，成果不存在知识产权争议。除文中已经注明引用的内容外，论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的成果。对论文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确的方式标明。本声明的法律结果由作者承担。 本科毕业论文（设计）作者签名： 年月日
目录 1绪论 ................................................ 错误！未定义书签。 1.1本课题研究背景........................... 错误！未定义书签。 1.2 本课题研究的目的和意义 (2) 1.3 本课题研究的总体思路 (2) 1.4 本课题研究的主要任务 (2) 2 移动电源的研究和分析 (3) 2.1 移动电源的定义 (3) 2.2 移动电源的适用范围 (3) 2.3 移动电源的工作原理 (4) 2.3.1移动电源的电芯 (4) 2.3.2升压系统 (5) 2.3.4 电池管理系统 (5) 3硬件系统电路设计 (6) 3.1 ZS6366芯片介绍 (6) 3.2硬件设计 (11) 4 电路总结 (15) 4.1 充电管理 (15) 4.2升压功能 (16) 4.3 保护功能 (17) 4.4 电池电量智能显示功能 (18) 4.5 手电筒功能 (18) 4.6 系统其他控制功能 (18) 4.7 硬件电路元件清单 (17) 5 电路测试 (18) 6 结论与展望 (18) 7 结束语 (19) 致谢 (19) 参考文献 (20)
电源管理芯片工作原理和应用
电源管理芯片工作原理和应用 本文主要是关于电源管理芯片的相关介绍，并着重对电源管理芯片进行了详尽的阐述。 电源管理芯片电源管理芯片（Power Management Integrated Circuits），是在电子设备系统中担负起对电能的变换、分配、检测及其他电能管理的职责的芯片。主要负责识别CPU供电幅值，产生相应的短矩波，推动后级电路进行功率输出。常用电源管理芯片有HIP6301、IS6537、RT9237、ADP3168、KA7500、TL494等。 基本类型 主要电源管理芯片有的是双列直插芯片，而有的是表面贴装式封装，其中HIP630x系列芯片是比较经典的电源管理芯片，由著名芯片设计公司Intersil设计。它支持两/三/四相供电，支持VRM9.0规范，电压输出范围是1.1V-1.85V，能为0.025V的间隔调整输出，开关频率高达80KHz，具有电源大、纹波小、内阻小等特点，能精密调整CPU供电电压。 应用范围 电源管理芯片的应用范围十分广泛，发展电源管理芯片对于提高整机性能具有重要意义，对电源管理芯片的选择与系统的需求直接相关，而数字电源管理芯片的发展还需跨越成本难关。 当今世界，人们的生活已是片刻也离不开电子设备。电源管理芯片在电子设备系统中担负起对电能的变换、分配、检测及其它电能管理的职责。电源管理芯片对电子系统而言是不可或缺的，其性能的优劣对整机的性能有着直接的影响。 提高性能 所有电子设备都有电源，但是不同的系统对电源的要求不同。为了发挥电子系统的最佳性能，需要选择最适合的电源管理方式。 首先，电子设备的核心是半导体芯片。而为了提高电路的密度，芯片的特征尺寸始终朝着减小的趋势发展，电场强度随距离的减小而线性增加，如果电源电压还是原来的5V，产生的电场强度足以把芯片击穿。所以，这样，电子系统对电源电压的要求就发生了变化，
8种常见电源管理IC芯片介绍
8种常见电源管理IC芯片介绍 在日常生活中，人们对电子设备的依赖越来越严重，电子技术的更新换代，也同时意味着人们对电源的技术发展寄予厚望，下面就为大家介绍电源管理技 术的主要分类。 电源管理半导体从所包含的器件来说，明确强调电源管理集成电路（电源管 理IC，简称电源管理芯片）的位置和作用。电源管理半导体包括两部分，即电源管理集成电路和电源管理分立式半导体器件。 电源管理集成电路包括很多种类别，大致又分成电压调整和接口电路两方面。电压凋整器包含线性低压降稳压器（即LDO），以及正、负输出系列电路，此 外不有脉宽调制（PWM）型的开关型电路等。因技术进步，集成电路芯片内数字电路的物理尺寸越来越小，因而工作电源向低电压发展，一系列新型电压 调整器应运而生。电源管理用接口电路主要有接口驱动器、马达驱动器、功率场效应晶体管（MOSFET）驱动器以及高电压/大电流的显示驱动器等等。 电源管理分立式半导体器件则包括一些传统的功率半导体器件，可将它分为 两大类，一类包含整流器和晶闸管;另一类是三极管型，包含功率双极性晶体管，含有MOS 结构的功率场效应晶体管（MOSFET）和绝缘栅双极型晶体管（IGBT）等。 在某种程度上来说，正是因为电源管理IC 的大量发展，功率半导体才改称 为电源管理半导体。也正是因为这么多的集成电路（IC）进入电源领域，人们 才更多地以电源管理来称呼现阶段的电源技术。 电源管理半导体本中的主导部分是电源管理IC，大致可归纳为下述8 种。 1、AC/DC 调制IC。内含低电压控制电路及高压开关晶体管。 2、DC/DC 调制IC。包括升压/降压调节器，以及电荷泵。
智能手机电源管理趋势
目前，智能手机的功能越来越多了，不仅允许浏览网页、发送电子邮件、拍照片、播放视频流、玩游戏，甚至还集成了具有高容量存储能力的微型硬盘驱动器作为MP3播放器使用。不过，将这些功能塞进一个外形尺寸受限的产品中，同时还需要获得更长的工作时间，智能手机制造商无疑面临越来越大的压力。 从图1可以看出，功能越多，在不同功率级上就需要越多的低压输出轨。手机中的主电源轨过去通常是3.3V，而较新的手机设计则越来越常采用1.5V的主电源轨，原因是大多数数字大规模集成的IC工作在1.5V或更低的电压上。以下两个例子可以说明这一点，它们都需要1.375V电压的基带芯片组和1.2V电压的应用DSP用于视频处理。 图1: 智能手机方框图 由于受到空间、效率和成本的制约，用负载点(POL)DC/DC转换直接把3.6V的锂电池标称输出电压降至上述较低的电压是不现实的。因此，设计师们采用两步转换的方法。他们先用高效率降压型转换器将锂电池电压降至1.5V，然后从这个1.5V主电源轨，他们可以简单地用非常低压差(VLDO)稳压器为低压数字LSI集成电路供电。由于标称工作电流较低且低压轨之间的转换效率可达80%至90%，因此两步转换方法在很大程度上可能实现，例如从1.5V 降至1.375V以便为基带芯片组内核供电时，效率为91.7%。另一个采用VLDO的理由是，很多需要供电的低压集成电路都是噪声敏感的，因此这些稳压器的输出纹波可能需要低于 1mVP-P。你可以将VLDO作为一个降压型开关稳压器的后稳压器，这样就容易地确保低纹波。 有人可能会说，上述做法没有必要，因为一个毫安小时容量较高的电池就可以解决问题。但消费者喜欢电池又小又轻的手机，这就是大多数手机制造商提供电池标称容量为600mAH 的产品，然后再提供一个较大容量的电池作为附件的原因。同时，外形尺寸受限的手机没有任何散热途径，而且其高功能含量也导致功率预算紧缺，因此高效率DC/DC转换成为优先
电源管理芯片引脚定义(精)
电源管理芯片引脚定义 1、VCC 电源管理芯片供电 2、VDD 门驱动器供电电压输入或初级控制信号供电源 3、VID-4 CPU与CPU供电管理芯片VID信号连接引脚，主要指示芯片的输出信号，使两个场管输出正确的工作电压。 4、RUN SD SHDN EN 不同芯片的开始工作引脚。 5、PGOOD PG cpu内核供电电路正常工作信号输出。 6、VTTGOOD cpu外核供电正常信号输出。 7、UGATE 高端场管的控制信号。 8、LGATE 低端场管的控制信号。 9、PHASE 相电压引脚连接过压保护端。 10、VSEN 电压检测引脚。 11、FB 电流反馈输入即检测电流输出的大小。 12、COMP 电流补偿控制引脚。 13、DRIVE cpu外核场管驱动信号输出。 14、OCSET 12v供电电路过流保护输入端。 15、BOOT 次级驱动信号器过流保护输入端。 16、VIN cpu外核供电转换电路供电来源芯片连接引脚。 17、VOUT cpu外核供电电路输出端与芯片连接。 18、SS 芯片启动延时控制端，一般接电容。 19、AGND GND PGND 模拟地地线电源地 20、FAULT 过耗指示器输出，为其损耗功率：如温度超过135度时高电平转到低电平指示该芯片过耗。 21、SET 调整电流限制输入。
22、SKIP 静音控制，接地为低噪声。 23、TON 计时选择控制输入。 24、REF 基准电压输出。 25、OVP 过压保护控制输入脚，接地为正常操作和具有过压保护功能，连VCC丧失过压保护功能。 26、FBS 电压输出远端反馈感应输入。 27、STEER 逻辑控制第二反馈输入。 28、TIME/ON 5 双重用途时电容和开或关控制输入 29、RESET 复位输出V1-0v跳变，低电平时复位。 30、SEQ 选择PWM电源电平轮换器的次序：SEQ接地时 5v输出在3.3v之前。SEQ接REF上，3.3v 5v各自独立。SEQ接v1上时 3.3v输出在5v之前。 31、RT 定时电阻。 32、CT 定时电容。 33、ILIM 电流限制门限调整。 34、SYNC 振荡器同步和频率选择，150Khz操作时，sync连接到GND, 300Khz时连接到REF上，用0-5v驱使sync 使频率在340-195Khz. 35、VIN 电压输入 36、VREFEN 参考电压 37、VOUT 电压输出 38、VCNTL 供电
简易手机移动电源控制电路课程设计
沈阳航空航天大学 课程设计 （说明书） 简易手机移动电源控制电路设计 班级 / 学号 学生姓名 指导教师
沈阳航空航天大学 课程设计任务书 课程名称电子技术课程综合设计 课程设计题目简易手机移动电源控制电路设计 课程设计的内容及要求： 一、设计说明与技术指标 简易手机移动电源控制电路设计，技术指标如下： ①电路能够对3.3V锂离子电池进行充电； ②输出电压为5V； ③充电时充电指示灯亮； ④用4个发光二极管显示电量。 二、设计要求 1．在选择器件时，应考虑成本。 2．根据技术指标，通过分析计算确定电路和元器件参数。 3．画出电路原理图（元器件标准化，电路图规范化）。 三、实验要求 1．根据技术指标制定实验方案；验证所设计的电路，用软件仿真。 2．进行实验数据处理和分析。 四、推荐参考资料 1. 童诗白，华成英主编．模拟电子技术基础．[M]北京：高等教育出版社，2006年 五、按照要求撰写课程设计报告 成绩指导教师日期
一、概述
移动电源，也叫“外挂电池”、“外置电池”、“后备电池”、“数码充电伴侣”、“充电宝”。手机移动电源是一种集供电和充电功能于一体的便携式充电装置的电能存储器，可以给手机等数码设备随时随地充电或待机供电。一般由聚合物锂离子电芯作为储电载体。区别于产品内部配置的电池，也叫e电源，外挂电池。一般配备多种电源转接头，通常具有大容量、多用途、体积小、寿命长和安全可靠等特点，是可随时随地为普通功能手机、PDA、GPS导航仪、PSP、DV、USBXI 和智能手机等多种数码产品供电或待机充电的功能产品。容量一般为5000-8000mAh。“移动电源”这个概念是随着数码产品的普及和快速增长而发展起来的，其定义就是：方便易携带的随身电源。针对数码产品功能日益多样化，使用更加频繁，与我们日常生活的关联也越来越密切，如何提高数码产品的使用时间、方便人们的生活、及时补充电量、发挥其最大功用的重要性就更加刻不容缓。而移动电源，就是针对并解决这一问题的最佳方案，随身携带一个移动电源，就可以随时随地为多种数码产品充电。 本次要设计一个简易的手机移动电源控制电路。 简易手机移动电源控制电路设计，技术指标如下： ④电路能够对3.3V锂离子电池进行充电； ⑤输出电压为5V； ⑥充电时充电指示灯亮； ④用4个发光二极管显示电量。 设计时在选择器件时，应考虑成本，并根据技术指标，通过分析计算确定电路和元器件参数。
高效率低成本单芯片移动电源方案
幻灯片1 鋰電池移動電源解決方案 移動電源功能 大綱 ●充電功能-涓電流/定電流/定電壓 ●放電功能-定電壓/限電流 ●電池保護-OVP/OCP/OTP ●電池電量控制與顯示 ●充電電源供電/功率偵測 ●放電功率偵測 ●移動電源功能 ●傳統方案方塊圖/電路圖 ●RSM56FH3M方案方塊圖/電路圖 ●方案與傳統方案主要零件比較表 ●方案Demo board ●電路圖 ●規格與功能 ●軟體流程圖 ●RSM56FH3M簡易規格 ●RSM56FH3M 競爭優勢 1 幻灯片2 傳統方案方塊圖/電路圖
Li 電池充電電路(DC to DC 降壓) FP6291 DC to DC 升壓電路 3V LDO HT46R064 電池保護IC 2 幻灯片3 RSM RSM56FH3M 方塊圖/電路圖
3 幻灯片4 鋰電池移動電源方案優缺點比較表 傳統方案优化方案 主要元件 4 or 5 1 外圍零件多少 體積大小 待機耗電大(大於100uA) 小(約20 uA) 充電效率70% 86%(同步整流) 放電效率80% 88%(同步整流) 充電功能定電流涓電流定電流定電壓 電池保護充電:過電壓過電流 放電: 過電流充電:過電壓過電流放電: 過電流 電池: 過溫度 成本高低 4 幻灯片5 方案與傳統方案主要零件比較表 零件傳統方案优化方案 RSM56FH3M 0 1 8-bit A/D MCU 1 0 電池保護IC 1 0 放電IC 1 0 電感 1 1 Power MOS 2 3 電解電容 5 2 肖特基管 2 4
功率電阻 2 1 LDO穩壓(BL8060) 1 0 TL431 0 1 三極管8050 3 1 LED 5 4 SMD電容7 7 SMD電阻31 18 總零件數: 62 43 5 幻灯片6 Demo board 電路圖 6 幻灯片7 Demo board 功能與規格 ●使用鋰聚合物電池,容量為3000mAh ●輸入/輸出: ●輸入插座為USB Mini-B ,輸入電壓5V ●輸出插座為USB A, 輸出電壓5V,最大輸出電流為1A ●操作溫度範圍: ●充電操作溫度範圍: 0~ +40°C(電池規格) ●放電操作溫度範圍: -20~ +60°C(電池規格) ●每2秒醒來2mS偵測是否有負載接上 ●靜態耗電: 20 uA ●放電轉換效率最高88.61% (5V/400mA) ●保護機制:
双电池方案 电源管理芯片(手机)
https://www.360docs.net/doc/6b491883.html, FEATURES DESCRIPTION APPLICATIONS POWER FLOW DIAGRAM (1) bq24070 SLUS694A–MARCH2006–REVISED MARCH2006 SINGLE-CHIP CHARGE AND SYSTEM POWER-PATH MANAGEMENT IC ?Small3,5mm×4,5mm QFN Package The bq24070device is a highly integrated Li-ion linear charger and system power-path management ?Designed for Single-Cell Li-Ion-or device targeted at space-limited portable Li-Polymer-Based Portable Applications applications.The bq24070offers DC supply(AC ?Integrated Dynamic Power-Path Management adapter)power-path management with autonomous (DPPM)Feature Allowing the AC Adapter to power-source selection,power FETs and current Simultaneously Power the System and sensors,high-accuracy current and voltage Charge the Battery regulation,charge status,and charge termination,in a single monolithic device. ?Power Supplement Mode Allows Battery to Supplement the AC Input Current The bq24070powers the system while independently ?Autonomous Power Source Selection(AC charging the battery.This feature reduces the charge Adapter or BAT)and discharge cycles on the battery,allows for proper charge termination and allows the system to ?Supports Up to2-A Total Current run with an absent or defective battery pack.This ?Thermal Regulation for Charge Control feature also allows for the system to instantaneously ?Charge Status Outputs for LED or System turn on from an external power source in the case of a deeply discharged battery pack.The IC design is Interface Indicates Charge and Fault focused on supplying continuous power to the Conditions system when available from the AC adapter or ?Reverse Current,Short-Circuit,and Thermal battery sources. Protection ?Power Good Status Outputs ?Smart Phones and PDA ?MP3Players ?Digital Cameras and Handheld Devices ?Internet Appliances (1)See Figure2and functional block diagram for more detailed feature information. (2)P-FET back gate body diodes are disconnected to prevent body diode conduction. Please be aware that an important notice concerning availability,standard warranty,and use in critical applications of Texas Instruments semiconductor products and disclaimers thereto appears at the end of this data sheet. PRODUCTION DATA information is current as of publication date.Copyright?2006,Texas Instruments Incorporated Products conform to specifications per the terms of the Texas Instruments standard warranty.Production processing does not necessarily include testing of all parameters.
FM6316FE(移动电源专用管理IC)
FM6316FE1A移动电源专用管理IC 一、概述 FM6316FE是一款应用于移动电源，集成了锂电池充电管理，DC-DC升压及负载检测功能于一体的便携式电源管理IC。 FM6316FE集成了包括涓流充电，恒流充电和恒压充电全过程的充电方式，并含有充电过程及充电结束状态指示灯；恒流充电电流通过外加电阻编程；系统在充电状态下会关闭输出放电路径；当外部输入电源去掉时，FM6316FE由电池向外部设备供电，若没有检测到外部设备的接入，则系统进入待机状态，整个系统待机电流为16uA。 FM6316FE具有多重保护设计，包括充电时防倒灌保护，软启动保护，过温及欠压保护等。 二、特点 ?外围电路简单； ?内置充电转灯功能； ?空载检测关断功能； ?涓流/恒流/恒压三段式充电； ?IC升压效率高达90%； ?恒流充电电流值可外部编程；
FM6316FE1A移动电源专用管理IC
FM6316FE1A移动电源专用管理IC ?正常工作参数（除非特别说明，否则Vcc=5V，VBAT=3.8V，T=25℃） 符号参数测试条件最小值典型值最大值单位系统参数 VCC 输入电源电压-- 4 5 5.5 V VBAT 电池电压-- 3.2 -- 4.3 V Istandby 待机电流No Vcc，No Load 10 16 30 uA 充电参数 Vfloal 稳定输出（浮充）电压25℃≤Ta≤85℃ 4.16 4.20 4.24 V BAT Pin Current BAT倒灌电流Vcc=3.5V，Vbat=4.2V -- ±0.5 ±5 uA Vtrikl 涓流充电门限电流-- 2.8 2.9 3.0 V Vtrhys 涓流充电迟滞电压-- 60 80 100 mV Vuv Vcc欠压闭锁门限Vcc低至高 3.5 3.7 3.9 V Vuvhys Vcc欠压闭锁迟滞-- 150 200 300 mV Vcc低至高60 100 140 mV Vasd Vcc-VBAT闭锁门限电压 Vcc高至低 5 30 50 mV △Vrechrg 再充电电池门限电压Vfloal-Vrechrg 100 150 200 mV Ron Vcc与BAT之间-- -- 650 -- mΩ放电参数 Vout 升压输出电压 5.05 5 5.15 V Vuvlo 欠压锁定-- -- 2.85 -- V Vuvlo_r 欠压锁定迟滞-- -- 0.1 -- V Ibat VFB=0.66V，No switching 0.1 0.19 0.25 mA Ibat_w VFB=0.55V，switching 0.6 0.75 0.85 mA Fosc 振荡频率-- 0.8 1.0 1.2 MHz η转换效率Vbat=3.3~4.3V&Vout= 5.2V&Iout=0.1~1A -- 80 90 % Tov 过温保护-- -- 160 -- ℃Tov_r 过温保护恢复-- -- 120 -- ℃
一款基于锂离子电池移动电源设计
一款基于锂离子电池移动电源的设计 【摘要】设计了一种基于锂离子电池给手机充电的电源，主要采用7805稳压管和达林顿管配合限流和lm2596开关稳压管稳压；利用电压比较器检测电池两端电压设计过充过放保护电路和电量 显示电路，当电池电压高于或低于检测点，则启动保护或显示电量。本移动电源成本低廉，携带方便和转化率高等特点。 【关键词】移动电源；稳压；限流；电子设计 a lithium-ion battery based on the design of mobile power yang rui-xin deng hua-jun deng ji-xuan （anshun university， anshun guizhou 561000，china）【abstract】the design of a lithium-ion battery-based power supply to charge the phone， mainly 7805 and darlington regulator with current limiting and lm2596 switching regulator regulator； utilization voltage comparator detects the voltage across the battery designed charge and over-discharge protection circuit and the battery indicator circuit， when the battery voltage is above or below the detection point， then start protection or display power. the mobile power， low cost， easy to carry and high conversion rate and other characteristics. 【key words】mobile power；regulator；limiting；electronic design
移动电源芯片及产业市场现状分析
移动电源芯片及产业市场现状分析 现在移动电源行业最被关注的有两点，一是市场规模，二是行业混乱，后者也是饱受诟病的地方。至于市场规模，乐观的分析会和智能手机等移动互联应用市场规模挂钩，谨慎一些的分析，会考虑到电池技术的发展，这两方面是影响移动电源市场前景的重要因素。以下将从市场和芯片状况两方面考察移动电源行业形势。 一、目前市场上主要有以下几种模式的移动电源 类型一：只带充电功能的移动电源，这种充电器不带什么其他扩展功能。这类充电器容量大，非常适合做专业外置电源。 类型二：带太阳能板的移动电源，在使用过程中可以通过太阳光充电从而达到补足电量。这类移动电源以前主要应用在特种部队和特殊行业上。民用上随着太阳能板转化率的逐步提高，现在也逐步流行起来。 类型三：使用灵活的柔性单片集成电路pv薄膜太阳能面板，将太阳能储存在蓄电池中，也可以直接将太阳能转化的电能传输给电子设备。在光线不好的条件下，也能将能源捕获效率最大化，可弯曲、防水等优点，相比其他太阳能产品，更加灵活轻便。 类型四：以最新技术及最安全的锂聚合物电芯生产出的最高质量安全品质的移动电源，将电量储存在蓄电池电芯中，更高更快的将电量传输到电子设备。随时实现可随充随用，边打边充。 二、移动电源目标市场 手机市场：拥有手机的用户是国内市场的消费主力，由于手机的电池持续供电有限性，越来越多的PDA 多功能手机耗电量加大等等，移动电源最终将成为手机时尚一族的必备品。 旅游市场：户外自助游、商务人士外出，对通讯、摄像、音乐、娱乐等应用功能随时随地有需求，在旅途过程中的持续供电成为共有的瓶颈。 配套市场：新型的大功率手机、移动电视等终端多功能移动数码产品配套的捆绑销售。促销市场：移动、联通等全国各地区的促销活动，以及各种大型会议、网络会员市场。 礼品市场：送方便、送时尚是当今礼品市场的主要卖点，移动电源不论在功能上还是新意上都涵盖了礼品的概念。 港口酒店：飞机场、各类酒店和综合的各类休闲场所。这几类地方是手机用户出现没电，对移动电源需求最突显的几个场所。 三、市场规模
移动电源设计讲解
移动电源的讲解 这段时间，关于移动电源的虚标以及各种安全问题，已经引起了消费者的强烈关注，作为设计师怎样才能设计出好的移动电源，而作为消费者我们又应该如何选择移动电源，请关注我们这篇关于移动电源的文章。 智能手机配置越来越高，耗电也越来越凶，像iPhone等部分手机电池更是不可更换，遇到缺电的情况下只有通过移动电源（也称作充电宝或外置电池等）来救急，因此造就了目前手机移动电源市场销售的火爆。很多消费者在选择移动电源时，注意力只放在外观、容量以及价格上，往往很难了解到移动电源内部的状况，今天我们给大家介绍一下移动电源，首先从电源的电芯开始。 移动电源的内部构造 首先简单了解一下移动电源的构成： 1、外壳，主要是产品封装，以及实现造型美观、保护等作用，常见为塑胶和金属，一些较好的产品往往塑胶也是采用了防火材料； 2、电芯，也就是我们常见的电池，是移动电源的电量储存仓库； 3、电路板，主要用于实现电压、电流控制、输入和输出控制，以及实现其它各种功能。 电芯是移动电源中成本最高的组成部分，最常见的一种是18650电芯，另一种是聚合物电芯，这两种电芯统治了锂电池行业内绝大份额的市场。 18650电芯
18650锂离子电池 18650是行内叫法，指电池直径为18mm，长度为65mm，圆柱体型的电池，像国际大厂三洋，松下，三星、索尼等都有这块业务，而国内也有不少厂家在生产和销售18650电芯，市场上见到的移动电源，大多数采用18650电芯，而为了拼成本，基本都用的是国内产的产品，甚少有采用进口大厂的18650电芯。 采用18650电芯的移动电源 18650的容量，一般最常见的有2200mAh、2400mAh和2600mAh三种规格，据介绍目前18650已可做到3400mAh最大单节容量。采用18650电芯的移动电源，基本是以上几种规格并联实现。18650一般采用圆柱钢壳包装，内部锂离
移动电源IC BXT1611
深圳市佰鑫通微電子有限公司 移動電源單晶片解決方案 BXT1611 Ver2.2 Shenzhen baixintong Microelectronics Co., Ltd Pane 1 概述 BXT1611 是一款应用于移动电源，集成了锂电 池充电管理，DC-DC 升压限流，电池电量显示， LED 手电筒状态及按键控制为一体的便携式电源管 理IC 。 BXT1611 是以开关方式进行充电，集成了包括 涓流充电，恒流充电和恒压充电全过程的充电方 式，浮充电压精度在全温度范围可达±1%，并且具 有充电电流纹波小，充电效率高等优点，配合适当 的外围器件可以达到2A 甚至更高的充电电流。 在充电状态下，如果输出USB 同时接了负载， BXT1611 的动态路径调整功能会智能分配输入电流 优先提供给负载，如果负载电流增大，则会自动关 闭充电，待负载充电电流逐渐减小到一定值时再打 开电池充电，有效地限制了输入电流，防止损坏供 电的适配器或者USB 。同时也可以通过按键切换充 电或放电。 BXT1611 的DC-DC 升压可达到±1%的精度(除 去外围分压电阻的误差)，可以提供高达90%以上的 升压转换效率，同时具有精确的升压限流功能。 BXT1611 配置了4个LED 恒流驱动端口，智能 显示电池电量，芯片内置逻辑锁定功能，防止电量 指示的状态不稳，同时集成了电池真实电压追踪技 术，跟踪电芯内部真实电量，防止充放电造成的电 压偏差。 BXT1611 为电池充电时电量指示灯常亮，外部 输入电源去掉时，如检测到移动电源没有向外部供 电，则一段时间自动进入待机状态，待机电流为 26uA ，可有效延长电池静态放置时间。此时，短按 按键可启动升压同时点亮电量指示灯，指示灯会自 动关断或通过短按按键关断，长按按键可以切换 LED 手电筒的亮灭。 BXT1611 具有多重保护设计，包括负载过流保 护，短路保护，软启动保护，输入过压保护，输出 短路保护等，同时芯片端口设计了高性能的ESD 保 护电路，使得该款芯片具有极高的可靠性。 BXT1611在有电源适配器情况下芯片系统可以 自动调整供给负载的电流与充电电流的大小，优先 给USB 端的负载供电。 BXT1611 目前提供了 SOP16 封装。 主要特点 ? 外围电路简单 ? 高输入电压 10V ? 待机电流26uA ? 高精度电流采样 ? 软启动功能 ? LED 手电筒功能 ? 涓流/恒流/恒压三段式充电 ? 充电浮充电压精度±1% ? 动态路径电流调整功能 ? 输入电源掉电电池自动升压供电 ? 整体方案升压最高效率可达95%@1A ? 升压限流输出功能 ? 负载过流及短路保护 ? USB 输入过压保护 ? 按键切换充放电检测手机功能 ? 空载检测关断功能 ? 精确逻辑控制的四格电量显示 ? 先进的电池真实电压追踪技术 用途 ? 移动电源 UPS 等
电源管理芯片LDO和DC-DC的区别
电源管理芯片LDO和DC-DC的区别
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DC/DC和LDO的区别 LDO ：LOW DROPOUT VOLTAGE 低压差线性稳压器，故名思意，为线性的稳压器，仅能使用在降压应用中。也就是输出电压必需小于输入电压。 优点：稳定性好，负载响应快。输出纹波小 缺点：效率低，输入输出的电压差不能太大。负载不能太大，目前最大的LDO 为5A（但要保证5A的输出还有很多的限制条件） DC/DC：直流电压转直流电压。严格来讲，LDO也是DC/DC的一种，但目前DC/DC多指开关电源。 具有很多种拓朴结构，如BUCK，BOOST。等。。 优点：效率高，输入电压范围较宽。 缺点：负载响应比LDO差，输出纹波比LDO大。 DC / DC 和LDO的区别是什么？ DC/DC 转换器一般由控制芯片，电杆线圈，二极管，三极管，电容构成。DC/DC 转换器为转变输入电压后有效输出固定电压的电压转换器。DC/DC转换器分为三类：升压型DC/DC转换器、降压型DC/DC转换器以及升降压型DC/DC转换器。根据需求可采用三类控制。PWM控制型效率高并具有良好的输出电压纹波和噪声。PFM控制型即使长时间使用，尤其小负载时具有耗电小的优点。PWM/PFM转换型小负载时实行PFM控制，且在重负载时自动转换到PWM控制。目前DC-DC转换器广泛应用于手机、MP3、数码相机、便携式媒体播放器等产品中。 LDO是low dropout voltage regulator的缩写,整流器. DC-DC，其实内部是先把DC直流电源转变为交流电电源AC。通常是一种自激震荡电路，所以外面需要电感等分立元件。 然后在输出端再通过积分滤波，又回到DC电源。由于产生AC电源，所以可以很轻松的进行升压跟降压。两次转换，必然会产生损耗，这就是大家都在努力研究的如何提高DC-DC效率的问题。 1.DCtoDC包括boost(升压)、buck(降压)、Boost/buck(升/降压)和反相结构，具有高效率、高输出电流、低静态电流等特点，随着集成度的提高，许多新型DC-DC 转换器的外围电路仅需电感和滤波电容；但该类电源控制器的输出纹波和开关噪声较大、成本相对较高。 2.LDO：低压差线性稳压器的突出优点是具有最低的成本，最低的噪声和最低的静态电流。它的外围器件也很少，通常只有一两个旁路电容。新型LDO可达到以下指标：30μV 输出噪声、60dB PSRR、6μA 静态电流及100mV 的压差。LDO 线性稳压器能够实现这些特性的主要原因在于内部调整管采用了P 沟道场效应管，而不是通常线性稳压器中的PNP 晶体管。P 沟道的场效应管不需要基极电流驱动，所以大大降低了器件本身的电源电流；另一方面，在采用PNP 管的结
可变容量式移动电源设计毕业论文
可变容量式移动电源设计毕业论文 目录 1 绪论 (1) 1.1移动电源背景 (1) 1.2 移动电源简介 (1) 1.3移动电源工作原理 (2) 1.4移动电源类型 (2) 1.5设计类型与设计任务 (3) 2 元件的选择 (3) 2.1电路板的选择 (3) 2.1.1电路板概述 (3) 2.1.2电路板选择方案 (3) 2.1.3各方案的比较与选择 (6) 2.2锂电池的选择 (6) 2.2.1锂电池概述 (6) 2.2.2锂离子电池的特性 (7) 2.2.3锂聚合物电池的特性 (8) 2.2.4两种电池的比较与选择 (8) 2.2.5锂离子电池品牌、体积与容量的选择 (9) 2.3其他元件的选择 (10)
2.3.1触点的选择 (10) 2.3.2电线的选择 (11) 3 外壳的设计 (11) 3.1材质的选取 (11) 3.2基本外形的确定 (13) 3.3组合方式的设计与选择 (14) 3.3.1组合体概述 (14) 3.3.2组合方式选择 (15) 3.3.3各方案的比较与选择 (19) 4 产品的建模 (20) 4.1三维设计和制造软件的选择 (20) 4.2产品的建模过程 (21) 4.2.1电路板外壳上盖建模过程 (21) 4.2.2电路板外壳下盖建模过程 (28) 4.2.3电池外壳上、下盖建模过程 (39) 4.2.4外壳其他部件的附图 (44) 5 产品的组合与装配 (45) 5.1产品的装配 (45) 6 产品使用说明 (47) 6.1电量显示 (47) 6.2充电显示 (47) 6.3充电方法 (47)
6.4适用设备 (47) 6.5注意事项 (48) 总结 (49) 参考文献 (50) 致谢 (51)
电源管理芯片
便携产品电源管理芯片的设计技巧 随着便携产品日趋小巧轻薄,对电源管理芯片也提出更高的要求,诸如高集成度、高可靠性、低噪声、抗干扰、低功耗等.本文探讨了在便携产品电源设计的实际应用中需要注意的各方面问题. 便携产品的电源设计需要系统级思维,在开发手机、MP3、PDA、PMP、DSC等由电池供电的低功耗产品时,如果电源系统设计不合理,会影响到整个系统的架构、产品的特性组合、元件的选择、软件的设计以及功率分配架构等.同样,在系统设计中,也要从节省电池能量的角度出发多加考虑.例如,现在便携产品的处理器一般都设有几种不同的工作状态,通过一系列不同的节能模式(空闲、睡眠、深度睡眠等)可减少对电池容量的消耗.当用户的系统不需要最大处理能力时,处理器就会进入电源消耗较少的低功耗模式. 从便携式产品电源管理的发展趋势来看,需要考虑以下几个问题:1. 电源设计必须要从成本、性能和产品上市时间等整个系统设计来考虑;2. 便携产品日趋小巧轻薄化,必需考虑电源系统体积小、重量轻的问题;3. 选用电源管理芯片力求高集成度、高可靠性、低噪声、抗干扰、低功耗,突破散热瓶颈,延长电池寿命;4. 选用具有新技术的新型电源芯片进行方案设计,这是保证产品先进性的基本条件,也是便携产品电源管理的永恒追求. 便携产品常用电源管理芯片包括:低压差稳压器(LDO)、非常低压差稳压器(VLDO)、基于电感器储能的DC/DC转换器(降压电路Buck、升压电路Boost、降压-升压变换器Buck-Boost)、基于电容器储能的电荷泵、电池充电管理芯片、锂电池保护IC. 选用电源管理芯片时应注意:选用生产工艺成熟、品质优秀的生产厂家产品;选用工作频率高的芯片,以降低周边电路的应用成本;选用封装小的芯片,以满足便携产品对体积的要求;选用技术支持好的生产厂家,方便解决应用设计中的问题;选用产品资料齐全、样品和DEMO易于申请、能大量供货的芯片;选用性价比好的芯片. LDO线性低压差稳压器 LDO线性低压差稳压器是最简单的线性稳压器,由于其本身存在DC无开关电压转换,所以它只能把输入电压降为更低的电压.它最大的缺点是在热量管理方面,因为其转换效率近似等于输出电压除以输入电压的值. LDO电流主通道在其内部是由一个MOSFET加一个过流检测电阻组成,肖特基二极管作反相保护,输出端的分压电阻取出返馈电去控制MOSFET的流通电流大小,EN使能端可从外部去控制它的工作状态,内部还设置过流保护、过温保护、信号放大、Power-OK、基准源等电路,实际上LDO已是一多电路集成的SoC.LDO的ESD>4KV,HBM ESD>8KV. 低压差稳压器的应用象三端稳压一样简单方便,一般在输入、输出端各加一个滤波电容器即可.电容器的材质对滤波效果有明显影响,一定要选用低ESR的X7R & X5R陶瓷电容器. LDO布线设计要点是考虑如何降低PCB板上的噪音和纹波,如何走好线是一个技巧加经验的工艺性细活,也是设计产品成功的关键之一.图1说明了如何设计走线电路图,掌握好电流回流的节点,有效的控制和降低噪音和纹波.优化布线方案是值得参考的. 图1:LDO布线电路方案 如果一个驱动图像处理器的LDO输入电源是从单节锂电池标称的3.6V,在电流为200mA时输出1.8V电压,那么转换效率仅为50%,因此在手机中产生一些发热点,并缩短了电池工作时间.虽然就较大的输入与输出电压差而言,确实存在这些缺点,但是当电压差较小时,情况就不同了.例如,如果电压从1.5V降至1.2V,效率就变成了80%. 当采用1.5V主电源并需要降压至1.2V为DSP内核供电时,开关稳压器就没有明显的优势了.实际上,开关稳压器不能用来将1.5V电压降至1.2V,因为无法完全提升MOSFET(无论是在片内还是在片外).LDO稳压器也无法完成这个任务,因为其压差通常高于300mV.
移动电源设计方案
移动电源的设计 谭佐霆 一、设计目的、意义和必要性 假如我们出去办公的时候，突然手机没电了，然后有客户或者老师打电话来了，在这个时候我们的移动电源就能派上用场。是一种非常好用而且携带方便的生活用品。所以移动电源对我们来说也是有所帮助的，而且我很早以前就想去设计这个电路了。所应可以说是意向所归，天意如此。 二、设计目标 设计一个1A容量移动电源 三、主要设计开发内容 设计一个移动电源，要求容量大，外表美观，能充、能放，且充放电便利，携带方便。因而，选取锂电池、控制电路是关键。 四、项目创新点及拟解决的关键技术问题 1、移动电源是由三个部分组成，电芯部分、电路部分和外壳部分。 2、移动电源本身就是一个储电，升压，充电管理的系统。电芯部分负责储电，其电压通常在4.2V以下，而数码产品的输入电压是5V，因此，向外输出电能时，需要由电路部分的升压系统把电芯的低电压升到5V，这样才可以给数码产品进行充电。 3、电芯是移动电源的核心部分，也就是移动电源的电量储存器，其实也是由电池组成。市面上常见的电芯分为两种，一种是钢铝壳电芯，一种是软包装电芯。
4、钢壳电芯以18650电芯最为典型，其技术各方面都比较成熟。18650电芯是直径为18mm，高度为65mm的圆柱型电池，其容量通常在2000-3000mAh之间。市面上大部分移动电源里使用的18650电芯都是采用钴酸锂为正极材料的电芯，其单节标称电压为3.7V，充电电压为4.2V。这种电芯相较于以前的镍氢、镍镉电池电量容量更大，寿命也更长，充放电的循环次数可达到500次以上，而且安全系数更高，无毒且环保。 软包装电芯是一种在结构上采用铝塑软包装的锂离子电芯，它比金属外壳的电芯更安全，工作时不会出现高危的安全隐患。 5、其电量密度高，厚度更小，重量更轻，而容量却很大，很多手机电池也是采用聚合物电芯制成。其内阻小，甚至低于35mΩ，极大的减少了电池的自耗电，使得电量的利用率更高。另外，其形状可以定制，根据外壳的外观量身定做，很多外观小巧的移动电源都是采用软包装电芯。 五、移动电源设计图 工作原理：锂电的电压在2.7-4.2V 之间，电压随着电量的下降而下