剖析移动电源设计方案,从内到外全搞定

剖析移动电源设计方案，从内到外全搞定摘要：本文整理了移动电源设计当中所涉及到的主要芯片和电路保护模块，让工程师及电子爱好者从内到外彻底了解移动电源。标签：移动电源，电路保护，电源管理IC正文：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。移动电源主芯片分析1、锂电池管理IC：目前国内充电管理系统比较成熟，智能IC监控整个充电过程，执行锂电池的预充、恒流、恒压三阶段充电功能。主流管理IC有致尚微的ZS6056，台湾德信EUP8027等。充电时间5000maH大约8小时。2、主控：PCB板上智能控制系统，避免设备在充电时受到不稳定的电流、电压冲击而损坏；可以对产品进行充放电控制，提供充电保护、放电保护、温度保护、漏电保护。过载保护、短路保护等多重保护，使产品性能更加安全稳定，使产品本身使用寿命更长，同时也避免不稳定的输出对手机造成伤害。自动识别手机和多种数码产品，支持各品牌智能手机及各类平板电脑充电，兼容USB5V输入的其他数码类电子产品充电。纯MCU（软件可编程主控）目前比较常见的品牌及型号有意法半导体ST，十速，HOLTEK等。不可编程（纯硬件，通过外部原件调整电压电流）主控市场主流产品为致尚微ZS6366、ZS6288、ZS6300、ZS6599等。主控主要是做电量显示的控制及配合设置保护参数的设置等！对响应速度的要求非常重要，在这方面，纯硬件主控的动态响应时间是远胜MCU（软件可编程主控）的。3、贴片升压IC：移动电源电池的电压为3.7V，而输出电压则是5.0V，电力需要经过升压电路才能输出。在升压的过程中因为电路上发热损耗了部分电量，使实际输出的电量和电池输出的电量存在一定的差异，两者的比值叫做移动电源的转换率。目前国内技术转换效率高低不等，一般异步升压的转换效率在75-85%。也有些能力较强的厂家采用成本较高的方案，自主研发电路设计，采用CCU+充电IC+同步升压IC让实际转换率能达到90%以上。或者采用致尚微的ZS6366、ZS6288、ZS6300单芯片内建同步升压控制，让实际转换效率高达94%以上！移动电源系统商正加速导入大电流直流对直流（DC-DC）转换器。瞄准庞大的移动电源市场商机，在这一方面，致尚微移动电源IC系列产品已经走在行业的前列，在2010年已着手开发或推出单芯片集成充电、升压、电量管理、九充保护、大电流DC-DC转换器，以帮助系统厂开发充电速度更快的移动电源产品。4、SoC：一些国内厂家正倾向于推出单芯片解决方案，以一颗芯片实现移动电源的基本功能。致尚科技以一颗ZS6366的芯片完全取代目前市场上MCU充电管理IC升压IC的方案；并为各大方案公司提供Turnkey解决方案，以尽量降低准入门槛。致尚微电子MCU集成了开关充电管理、同步整流升压放电控制、电量检测、各种过充过放短路保护、负载自动识别、照明和LED显示驱动功能模块，内置1%高精度参考源，配合外围简洁的硬件线路，能较好解决反充电等问题。ZS6366、ZS6288、ZS6300应用于移动电源产品的单芯片解决方案。通过使用芯片自带的两路高速pfm\pwm和四路高性能ADC运放以及特有的基准源数字校正专利技术，ZS6366、ZS6288、ZS6300以极其简单的外围其它期间，即可实现效率高达94-95%的同步整流移动电源，在2.1A输出条件下，效率仍然高于92%以上。电路保护板重要性对于移动电源的电芯问题，很多人总是以容量论英雄，但在移动电源市场环境复杂，尚未制定统一标准的前提下，容量虽然很重要，但是电芯质量、安全更为关键。目前移动电源电芯一般采用18650锂离子电芯和锂聚合物电芯两种，最好选择聚合物电芯的电池，安全性较高，且寿命相对较长。在保护重要性方面，致尚微ZS6366、ZS6288、ZS6300自身携带九重超级保护，建议外加二级保护，让移动电源电路保护实现完美、极致的保护！本文整理了移动电源设计当中所涉及到的主要芯片和电路保护模块，让工程师及电子爱好者从内到外彻底了解移动电源。想要了解更多最新移动电源设计资料，请关注深圳市致尚微电子有限公司官网相关版块！作者：致尚微