移动电源本身除了追求愈来愈大的电池容量与仅可能轻薄小巧的外型外,其充电所需的时间长短与可释放出来的总电量多寡也为消费者选购时关心
目前移动电源的电路方案大致上可分为三种,种方案是Charger IC + Boost IC,此种方案利用Charger IC对移动电源的锂电池充电,Boost IC对移动装置放电,如图1所示。第二种方案是MCU + Charger IC + Boost IC,除了种方案的部分外,多了MCU对锂电池及输入输出电压作侦测,此种方案目前比较常见,如图2所示。第三种方案则是MCU + Combo IC,此种方案是将Charger IC及Boost IC整合成一颗IC,可以减少零件的数量,节省PCB空间,如图3所示。而本文将针对目前比较常见的第二种方案做详细介绍 移动电源,又称充电宝,是现代生活中不可或缺的便携式能源设备。随着技术的发展,消费者在选择移动电源时,不仅关注电池容量的大小和设备的轻薄程度,更重视其充电速度和总的输出电量。本篇文章将深入探讨移动电源的电路设计方案,特别是其中较为常见的采用MCU + Charger IC + Boost IC的方案。 我们要理解移动电源的基本工作原理。它通过Charger IC对内置的锂电池进行充电,然后利用Boost IC将锂电池的电压提升到适合输出的水平,以供外部设备如手机、平板电脑等使用。在这个过程中,MCU(微控制单元)起着关键作用,它能监控锂电池的充电状态和输入输出电压,确保整个过程的安全和高效。 MCU + Charger IC + Boost IC的方案如图2所示,MCU能够实时监测电池电压,防止过充或过放,同时还能提供保护机制,例如短路保护、过流保护等,极大地提高了设备的稳定性。Charger IC负责管理电池的充电过程,它通常具有涓流充电、恒流充电和恒压充电三个阶段,确保电池被安全、快速地充满。Boost IC则是一个升压转换器,它可以把电池的低电压转换为高电压,以满足不同设备的充电需求。 在电路设计中,我们看到如图所示的元器件布局,包括各种电容、电阻、电感、二极管以及开关晶体管等。例如,C1、C2等电容用于滤波和稳定电压,R1、R2等电阻用于分压和限流,D1、D2等二极管用于防止电流反向流动,而Q1、Q2、Q3等晶体管作为开关元件,控制电流的通断。这些元件的选择和配置直接影响到移动电源的性能和效率。 此外,移动电源还会包含一些额外的功能,比如LED指示灯(LED1-LED5)用于显示充电状态,SW1-SW6可能是物理开关或功能设置键,用于用户操作。另外,像VDD、VBUS、VBUSC等引脚是为连接外部设备提供电源,而NTC(Negative Temperature Coefficient)热敏电阻则用于检测电池温度,确保在安全范围内工作。 总结来说,MCU + Charger IC + Boost IC的移动电源电路方案通过集成化的控制策略,实现了对电池充电和放电的精确管理,保证了设备的安全性、效率和可靠性。这种方案广泛应用于市场上各种移动电源产品中,是当前主流的设计方式。随着技术的不断进步,未来移动电源的电路设计将更加智能、紧凑,以满足用户对快速充电和大容量的需求。
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