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如何设计一款单电感移动电源?

导读: 充电电路的工作过程是通过5V的交流适配器给移动电源内部的锂电池充电;而Boost电路工作过程是将移动电源内部锂电池升压到5V进行输出,从而给移动设备供电。但在移动电源实际工作中这两种电路通常情况不需要同时工作,也就是工作中两个电感只有一个电感处于工作状态,两个环路只需要一个工作。

  市面上移动电源中常使用2个电感,其中充电电路中,充电过程需要一个电感,Boost电路放电过程中也需要一个电感。充电电路的工作过程是通过5V的交流适配器给移动电源内部的锂电池充电;而Boost电路工作过程是将移动电源内部锂电池升压到5V进行输出,从而给移动设备供电。但在移动电源实际工作中这两种电路通常情况不需要同时工作,也就是工作中两个电感只有一个电感处于工作状态,两个环路只需要一个工作。

  1.芯片工作原理

  本文提出了一种单电感移动电源的方案,这样不仅利于移动电源节省器件成本,还可节省设备体积,便于移动电源更小型化。使设备稳定性更高,单电感移动电源电路如图1所示:

单电感移动电源完整设计方案

单电感移动电源完整设计方案

  图1 电路中芯片工作电路

  MT2011是来颉科技设计的一款高效率大电流单串联锂电池充电控制器。它支持4.5V~6.5V输入电压,输出电压可以跟随锂电池电压,最大2A的充电电流,使用了高效率的同步整流结构,适合应用于便携式充电设备和移动电源充电。整合电流采样电阻、高精度的电流与电压管理电路、满电自动停止充电。 MT2011工作频率为1.5MHz,使用同步整流结构,效率高达93%.带有充电电流软启动、防反相电流二极管、充电电流采样等功能,并带有完善的输出短路保护和过温保护功能。

  MT5036是来颉科技设计的一款95%高效的800KHz同步升压转换器,它为单节锂电池或多节锂电池组并联提供了良好的供电解决方案。转换器通过设置芯片外部FB分压电阻或使用内部FB分压电阻来获得一个稳定输出电压。芯片转换效率非常高,能提供足够的负载电流,当供电电压下降到3V时,仍能在输出电压为5V时,输出3A的负载电流,电感中的峰值电流被限制在6.6A.MT5036工作频率可达800KHz,这使得电感和输出电容都可以不用太大,并且带有轻载PSM功能,可以保证芯片在全负载范围内保持较高的转换效率。拥有60uA的静态电流,可以大大提高锂电池的寿命,带有低EMI工作模式,断续工作时,可以有效减少振铃,转换器可以避免电池过放电,在关断时负载可以完全与电池断开。

  SN8P2711是一颗采用高速低功耗CMOS工艺设计开发的8位高性能精简指令单片机,内部有1K×16位一次性编程ROM(OTP- ROM),64K×8位的数据寄存器(RAM),三个双向I/O口,两个8位定时器/计数器,两个PWM/Buzzer模块,多个系统时钟,四种系统工作模式,一个五信道的十二位模数转换器以及五个中断源。这款单片机可以广泛应用于测量、电机控制、工业控制、家电玩具类产品等。

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