文章目录设计需求了解 移动电源接口输入保护电路 锂电池保护电路设计 锂电池充电电路设计 锂电池Boost升压放电电路设计
设计需求了解随着手机越来越普及，手机应用功能的增多，更有人提出移动办公时代的概念。手机作为我们日常使用的便携式数码设备，已经成为我们生活的一部分。但手机毕竟是电子产品，所有的电子产品都离不开供电的问题。如果在一些时候，手机电量不足了大家肯定想到的是使用移动电源来临时给手机供电充电了。其实不单单是手机，很多其他便携式设备都可以使用移动电源来供电。那么对移动电源的设计就有了明确的需求了。 首先移动电源是要求可以长期储，便携，小巧。这样我们的工程师们就想到了使用锂电池来做电量的储存，锂电池体积不是很大，相对储存电量的密度也比较大。所以目前市场上使用的大都是锂电池。当然，将来由于技术的发展，有可能选择燃料电池，或者核电，就像钢铁侠胸前的那个供电设备一样。我们在选定核心为锂电池后，我们知道锂电池的各种特性需要设计更好的保护电路，这样锂电池才能使用的更长久和安全。于是在使用到锂电池的地方必定要为锂电池设计保护电路。另外，锂电池能多次重复使用，需要设计充电电路。充满电后需要给其他设备供电，这样就需要设计对应的供电电路。当然还有一些可有可无的指示电路等等。 针对锂电池的保护电路之前的文章也有讲解，有不清楚的朋友可以去我头条文章栏目查阅，这里再罗列下，锂电池保护电路至少需要做到，过充、过放、过流短路保护，充电时还要对其做过温保护控制。 锂电池的充电电路也是有严格要求步骤的，需要根据电池状态严格按照电池充电步骤进行充电。对应锂电池的充电电路的介绍这里也不讲了，之前有文章做了讲解，不清楚的朋友还是那句老话，可以去我头条文章栏目查阅。 锂电池输出供电电路要根据实际情况，看你是给什么样的设备供电，有怎样的供电需求设计，一般都是设计成5V输出，因为现在大多数便携式设备都是不超过5V的充电器为其充电供电。也有些不是5V，比如说笔记本。现在市场上已经有设计出可以为笔记本和手机供电的移动电源了。这里我们只以市场上最多的输出5V为例介绍。 因为移动电源需要长时间待机，所以其电路设计最好也是要求是有低功耗设计。不然电源自身的电路就很容易将电消耗殆尽，无法实现长时间待机了。 所以从上面的总结可以知道，锂电池移动电源电路的设计结构大概是下图这样的：  移动电源电路结构框图 通过上面的了解，我们在设计一个移动电源充电宝电路的时候心里就胸有成竹了，话不多说，直接给出一张原理图，如下：  PowerBank 详细阅读上图我们知道移动电源主要由充电接口电路、锂电池保护电路、锂电池充电电路、和Boost升压电路组成。下面我们对这些电路分别讲解。 移动电源接口输入保护电路接口电路使用了一个自恢复保险丝和一个稳压二极管构成，这个电路具有输入电压防反接、输入过压、输出过流保护功能。 1.如果输入电源极性接反，那么稳压二极管正向导通，保险丝电流会迅速上升，从而保险丝动作，保护后级电路。 2.如果输入电源电压过高，超过稳压二极管动作电压时，稳压二极管工作在稳压状态，从而保证后级电路输入电压范围在正确输入电压范围内。这里稳压二极管可以选5.1V 的稳压二极管，功率尽量选择大些的。 3.如果后级电路有对GND短路的情况也会导致保险丝动作，从而保护电路。 使用这个接口输入电路有这3个功能，当然，如果你确保输入电源都是正确的话，这个保护电路可以省去不要。 关于更多防反接电路可以查阅我头条文章栏目，有一篇文章作了比较全面的介绍。 锂电池保护电路设计这里锂电池保护电路使用的方案是，市场上使用最多的锂电池保护芯片DW01和Nmos管8205A组成。值得注意的是，这里锂电池接入的电路我加了一个Pmos管防反接保护，这样可以保证我们在DIY时，防止电池正负极接错而导致后面的电路损坏。对于这个Pmos防反接电路和锂电池保护电路这里也就不作过多介绍，之前也有相关文章具体讲过。 锂电池充电电路设计锂电池充电电路我们采用的是TP4056，也是市场上用的非常多的芯片，具有充电指示和充满指示功能。对锂电池的充电电流可以通过外接的电阻配置。这个锂电池的充电电路这里也不作过多讲解，我之前有专门的文章介绍锂电池充电电路，不清楚的朋友还是去查阅吧。 锂电池Boost升压放电电路设计最后是这个锂电池Boost升压电路，使用的是高效同步整流Boost升压芯片FP6276A，对于什么是同步整流、Boost升压，昨天还有发文介绍这个高效同步整流Boost升压芯片FP6276A，文章里面都有讲这些，对于不清楚的朋友还是查阅我头条（单片机嵌入式爱好者）之前的文章吧，我这里就不一一拷贝介绍了（^_^最后一次重复，不要怼我）。  移动电源输入充电电路  锂电池保护电路  锂电池Boost升压同步整流电路 此篇文章就介绍到这里，懂的朋友直接收藏上面的原理图就好了。如果发现原理图有什么不对的欢迎评论指出。 欢迎大家点赞、评论、转发、收藏！有什么不对、不详细的地方也请大家指出补充。分享是种美德，如果觉得此文讲的不错的话，欢迎给个转发分享给更多的朋友。有什么问题也欢迎评论一起交流。更多有关电子电路、单片机、嵌入式、C语言编程、RTOS的知识，请关注我头条号：单片机嵌入式爱好者。会有更多干货文章分享，帮您加速解决实际工程中遇到的问题。 |
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