多功能随身移动电源设计方案

发表时间:2018-07-11 阅读量:87

本文设计了一种多功能、高效、低功耗、安全的随身移动电源,以满足户外需求,将有很大的实用价值。

本文论述的电路系统设计由五部分组成:锂芯容量指示电路、电芯保护电路、充电管理电路、DC-DC升压电路和功能扩展电路。

多功能随身移动电源设计方案

多功能随身电源的系统设计

锂芯容量指示电路由XC61CC系列的电压监控芯片组成。电芯保护电路由过充保护、过放保护、过温保护三部分组成,HAT2027、R5402、自恢复保险丝构建了三重保护,使锂芯安全性大大增强。充电管理电路采用了CN3066,将充电过程分为涓流充电、恒流充电、恒压充电和维护充电四个部分,使移动随身电源能够最大程度地储备能量。

DC-DC升压电路采用了MAX1771集成芯片,可将锂芯容量在安全范围内最大限度释放,达到对多种数码设备供电的目的。功能扩展涵盖了户外活动所涉及的常见需求,具有应急夜间高亮照、户外防盗安全警报、野营驱蚊等功能。

多功能随身电源的电路实现:DC-DC升压电路

本系统中,DC-DC升压电路主要由MAX1771构成,该控制器采用独特的控制方案,结合PFM(脉冲频率调制)及PWM(脉冲宽度调制)的优越性,提供一个高效、较宽电压调节范围的电源。

前者具有较小的静态电流,负载小的情况下效率较高,但纹波较大。后者在负载大的情况下具有较高的效率,噪声小。该控制器采用的是一种改进型的限流PFM控制方式,控制电路限制电感充电电流,使其不超过某一峰值电流。既保持了传统PFM的低静态电流,同时在较大负载的情况下,也具有很高的效率。而且由于限制了峰值电流,采用很小体积的外围元件就可获得满意的输出纹波,这样便于降低电路成本及尺寸。

如图2所示,将4脚接地,可使其工作在闭环状态。芯片由引脚2上的电压供电,同时也是输出电压。输入电压可以进行从2V到输出电压的变化。外接MOS管栅极1脚上的电压,从输出电平到零电平跳变,这样可以提供更人的栅极驱动,从而减小外接MOS管的开启电阻。

多功能随身移动电源设计方案

多功能随身移动电源设计方案

MAX1771外接MOS管平时是关闭的,此时电感储能。关闭期间,MAX1771会检测外部输入电压,一旦降低到了一定限度,MAX1771就会开启外部MOS管,电感释放能量,重新提供驱动电压。开关频率随负载电流和输入电压而定。5V电压通过两个反馈电阻分压得到。

此外,续流二极管选用肖特基二极管SS34,该器件正向导通电压小,响应时间短。

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