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    2016-5-25 11:32
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    一个移动电源通常由外壳、电芯和电路板组成。外壳主要是产品封装,以及实现造型美观、保护等作用,常见为塑胶和金属,一些叫好的产品往往塑胶也是用的防 火材料。电路板主要用于实现电压、电流控制、输入和输出控制,以及其他各项功能。电芯是移动电源中成本最高的组成部分,18650电芯和聚合物电芯是最常 见的两种。 除开电芯,移动电源中的电路板也非常重要。对于充电电池,规格书都有安全的充电截止电压和安全放电截止电压,有标定 的额定最大工作电流。移动电源的设计,首先要安全的给聚合物电池充电,因为电池成 本比较高,而且为了系统的安全可靠工作,要有一个充电管理系统。当需要给便携式设备充电时,聚合物电池对外放电,因为便携式设备普遍输入电压为5V,所以 有一个升压5V的系统。不论是充电管理系统还是升压系统,都需要电路板来提供,所以移动电源内部电路板设计得好坏决定了产品的智能与否。 在大量安全事故被媒体曝光后,移动电源的安全性能就成为人们考虑的重要因素。所以工程师们在设计移动电源产品的时候应该在保护模块花费更多心力。那具体到产品内部,它又包括哪些保护模块呢?   1. 过充保护    锂电池过充保护是用电源管理芯片去检测电压实现的,芯片内部在基准设置状态下(手机锂电池一般为3.5V)。当基准慢慢上升,当上升到VSS-VDD设 计值时,这时的电压就是保护过充关断电压,通过逻辑关系输出低或者高电平来控制外部控制电路来实现过充保护。当电压缓慢下降时设置VSS-VDD电压值来 取基准值当基准检测到在设置以下时,这是逻辑关系解除过充保护。   2. 过放保护   过放保护电压是指放电过渡时保护电池的最低电压,放电到这个电压点时,保护电路切断电路,达到保护电池的目的。根据电池寿命与放电深度的关系及电池电压 与放电率和放电深度关系,结合设备实际负荷,确定电池放电终止电压,设计电池放电防护电路。   3.短路保护    短路造成的回路电流一般在额定工作电流的10倍以上,而过电流保护需要延迟约几十毫秒,直接短路导致的数十倍额定电流在几十毫秒内也会对电池组的性能产 生影响。现有的保护方式有PPTC法,该方法是通过电流产生的热切断回路,也需要毫秒级的反应时间,同时增加了回路中的阻抗。也有专用于电池组的短路集成 芯片,此芯片应用范围窄、成本高。 移动电源主要由以下2部分购成:电芯和移动电源保护板 电芯分为18650电芯和聚合物  16850的优点是:工艺成熟,容量大,据说最大的一个可以做到3000mAh,如果单纯以电芯来论,那么18650是存在一定的安全性隐患,前几年的笔记本电池爆炸就是案例。(注明:概率是很低的,同时保护板选好,是可以有效的降低安全性的)    聚合物电池是根据长宽厚以一定的数学公式进行计算容量的!最大的特点就是可以任意形状,这样可以凸显个性。目前市场非常有个性的移动电源基本上都是软包 做的。他的优点目前来说,和18650相比,安全性隐患更低,就是18650可能会爆,但是软包最大的问题就是涨包,燃烧。 移动电源保护板:外面的移动电源板有很多方案,有软件方案和硬件三合一方案: 软件方案是用程序控制的,但是程序容易跑飞,不是很可靠,并且元器件数量比较多,加工起来比较复杂,维修量高,成本比较高 下面我就给大家介绍一款硬件三合一移动电源方案ZS6300 ZS6300 是一款应用于移动电源,集成了锂电池开关充电管理,DC-DC同步升压恒流恒功率,电池电量显示,按键控制及锂电保护为一体的便携式电源管理IC。 ZS6300 是以开关方式进行充电,集成了包括涓流充电,恒流充电和恒压充电全过程的充电方式,浮充电压精度在全温度范围内为±1%,并且具有充电电流纹波小,充电效率高,充电温度低等优点,配合适当的外围器件可以达到2A甚至更高的充电电流。 ZS6300 的DC-DC同步升压输出电压为±1%的精度,可以提供高达94%以上的升压转换效率,同时具有精确的升压恒流恒功率功能。 ZS6300 配置了4个LED恒流驱动端口,智能显示电池电量,芯片内置逻辑锁定功能,防止电量指示的状态不稳,同时集成了电池真实电压追踪技术,跟踪电芯内部真实电量,防止充放电造成的电压偏差。 ZS6300 为电池充电时电量指示灯跑马检测一次后按当前电量闪烁指示,充饱常亮,外部输入电源去掉时,电路会自动转为升压。如检测到移动电源没有向外部供电流,则80S以内自动进入待机状态,待机电流为20uA,可有效延长电池静态放置时间。此时,短按按键可启动升压同时点亮电量指示灯,指示灯可通过短按按键控制熄灭或5S自动熄灭。 ZS6300 具有多重保护设计,包括负载过流保护,短路保护,软启动保护等,同时芯片端口设计了高性能的ESD保护电路,使得该款芯片具有极高的可靠性。电池放电在2.9V时关断,有效保护和延长电池充放次数和寿命。 芯片外挂整流硬件驱动信号加入独有的抖频技术,有效抑制开关尖峰,便于产品通过EMI认证。满足广大客户很顺利的过EMI 移动电源的效率是很多客户比较关心的,ZS6300方案效率可做到95%(1A)、92%(2A),电池利用率比较高,很多移动电源方案只能做到70%左右,致尚微电子的ZS6300 在效率方面还是做得不错的 移动电源的可靠性也是非常的重要,ZS6300在这方面还是很下功夫的,过充、过放、过流都也做得很到位,另外ZS6300的BOM成本也比较低。 总结:要想做好的移动电源成品,移动电源保护板非常重要,ZS6300移动电源方案,是广大移动电源工厂不错的选择,希望广大客户选择ZS6300来设计自己的移动电源。
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    2015-11-5 13:55
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      在日常生活中,人们对电子设备的依赖越来越严重,电子技术的更新换代,也同时意味着人们对电源的技术发展寄予厚望,下面就为大家介绍电源管理技术的主要分类。   电源管理半导体从所包含的器件来说,明确强调电源管理集成电路(电源管理IC,简称电源管理芯片)的位置和作用。电源管理半导体包括两部分,即电源管理集成电路和电源管理分立式半导体器件。   电源管理集成电路包括很多种类别,大致又分成电压调整和接口电路两方面。电压凋整器包含线性低压降稳压器(即LOD),以及正、负输出系列电路,此外不有脉宽调制(PWM)型的开关型电路等。因技术进步,集成电路芯片内数字电路的物理尺寸越来越小,因而工作电源向低电压发展,一系列新型电压调整器应运而生。电源管理用接口电路主要有接口驱动器、马达驱动器、功率场效应晶体管(MOSFET)驱动器以及高电压/大电流的显示驱动器等等。   电源管理分立式半导体器件则包括一些传统的功率半导体器件,可将它分为两大类,一类包含整流器和晶闸管;另一类是三极管型,包含功率双极性晶体管,含有MOS结构的功率场效应晶体管(MOSFET)和绝缘栅双极型晶体管(IGBT)等。   在某种程度上来说,正是因为电源管理IC的大量发展,功率半导体才改称为电源管理半导体。也正是因为这么多的集成电路(IC)进入电源领域,人们才更多地以电源管理来称呼现阶段的电源技术。   电源管理半导体本中的主导部分是电源管理IC,大致可归纳为下述8种。   1、AC/DC调制IC。内含低电压控制电路及高压开关晶体管。   2、DC/DC调制IC。包括升压/降压调节器,以及电荷泵。   3、功率因数控制PFC预调制 IC。提供具有功率因数校正功能的电源输入电路。   4、脉冲调制或脉幅调制PWM/ PFM控制IC。为脉冲频率调制和/或脉冲宽度调制控制器,用于驱动外部开关。   5、线性调制IC(如线性低压降稳压器LDO等)。包括正向和负向调节器,以及低压降LDO调制管。   6、电池充电和管理IC。包括电池充电、保护及电量显示IC,以及可进行电池数据通讯“智能”电池 IC。   7、热插板控制IC(免除从工作系统中插入或拔除另一接口的影响)。   8、MOSFET或IGBT的开关功能ic。   在这些电源管理IC中,电压调节IC是发展最快、产量最大的一部分。各种电源管理IC基本上和一些相关的应用相联系,所以针对不同应用,还可以列出更多类型的器件。   电源管理的技术趋势是高效能、低功耗、智能化。   提高效能涉及两个不同方面的内容:一方面想要保持能量转换的综合效率,同时还希望减小设备的尺寸;另一方面是保护尺寸不变,大幅度提高效能。   在交流/直流(AC/DC)变换中,低的通态电阻,符合计算机和电信应用中更加高效适配器和电源的需要。在电源电路设计方面,一般待机能耗已经降到1W以下,并可将电源效率提高至90%以上。要进一步降低现有待机能耗,则需要有新的IC制造工艺技术及在低功耗电路设计方面的突破。 致尚微电子 微信公众号:cnzasem
  • 热度 24
    2015-10-19 16:51
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      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。   安全性除了在电芯上体现,电路板其实更重要。很多厂家大喊“安全”口号,但是他们却说不出个所以然来。其实移动电源的保护机制,大多由电路板负责。一般情况下,好的电路板有三大保护功能,即过度充电保护、过度放电保护、过流保护。如果把电芯比作一个储存电量的仓库,电路板就像一个仓库管理员,严格控制着电流的输入输出。移动电源输出的电流不恒定,电流过大或者输出电流不饱和(电流过小),都会对电池造成很大的损坏。所以买移动电源,不能只听商家怎么吹,一定要认清忽悠背后是否还是忽悠! 移动电源的电路保护问题   虽然说电路板是镶嵌在移动电源内部,无法直接看见具体构造,但电路板是掌控移动电源安全属性的“大脑”部分,关系到使用体验和安全属性,不可粗心大意。   有很多人反应使用了移动电源给手机充电后,手机出现反应迟钝、触控紊乱甚至黑屏的问题。这是因为一些劣质的移动电源采用的简陋电路板放电不稳定,导致电流过大“烧”坏手机。而一些品牌的移动电源电路板相对精密,具有多重保护功能,合理使用则危险系数为将降到最低。那么,电路保护系统有什么好处? 首先是兼容性   在适用范围上的区别——不是每个移动电源都可以给你的手机合理充电。我们先了解一下手机平板等智能设备充电的一些要求和充电时的参数。   另外还有一些国产手机充电电流为0.8A,0.7A,也就是说不同的设备有不同的电流要求,如果不按要求参数给设备充电是很有安全隐患的,甚至会出现永久损害设备。   如果移动电源里面的电阻和电路板用的不一样,或者没有通过国家检测的话,质量很难保证,工艺差的移动电源电路板通常只有简单的升压系统,就简单的将电池电压3.7V升至5V没有任何的保护电路。   这样的简陋电路,电流输出是不稳定的,有可能会把我们的数码设备电池充爆,还有可能使手机里面的线路板发烫而造成短路,以至于烧毁线路板。   而少数品牌的移动电源则配备智能识别电路,当移动电源和数码设备连接后,致尚微ZS3004智能识别芯片会自动启动,可以根据不同的输入需求,不同的电池容量,提供不同的输出电流,整个过程都是全自动的,安全便捷,所以几乎可以兼容IPhone、Pad、Pod、Psp以及其它市面上的大部分主流智能设备。   智能识别电路可以有效避免因电流过大造成电池发热,影响电池使用寿命。同时避免因充电电流小而造成充电时间大幅延长,提高充电的效率。   不过,也要注意查看移动电源最高输入电流和你的数码设备的额定电流,如果移动电源最大输出电流为2A,最好只给2A以下手机充电,而不建议给额定电流为2.1A的平板续航。 其次是过载过压过温保护   精密的电源管理系统能够提供高效安全的电流自动匹配方案。当负载连接到快速充电端口时,致尚微ZS6300的升压系统能立即检测出负载的可接受最大电流,然后为负载提供最优输出电流。这样可以在为负载提供快速充电模式下,最大限度保护电池不被过高电流损坏。   事实上在移动电源使用过程中,如果使用方式、使用环境不恰当,可能也会造成不明原因的过流、过压短路情况,做工好的移动电源可以内置温度感应芯片,当电芯温度超出预设值时,关闭电路,从而通过内部保护电路,有效保护移动电源和充电电池的安全性。 另外还有移动电源的过放保护   配有致尚微ZS6300电压智能检测系统的移动电源电路板可以达到这样的功能——当移动电源电压低于其过度放电电压检测点时将激活过度放电保护,自动停止放电,以免过度放电影响移动电源寿命,甚至会烧坏手机等数码产品。 最后是电源转换率的问题   电源转换率:也就是电池标配容量和实际给手机及数码设备进行充电时能完全输出的百分比。移动电源的品质主要取决能量转换率,质量好的一般可达80%左右,普通的则在70~75%左右,差的甚至只有30%,如转换率低于75%则意味着移动电源线路损耗较大,电芯本身的发热量也大。   对移动电源转换率起最重要作用的是“移动电源保护板”,所以如果一款移动电源的PCB电路板采用了较好的做工和设计,同时使用的电芯也比较出色,并且具有扎实的保护电路,那么这款移动电源的质量就得到了保证。 致尚微电子 微信公众号:cnzasem
  • 热度 22
    2015-10-12 16:30
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      目前市场上的移动电源都宣称自己的转换率达到85%甚至90%以上,然而很多消费者购买之后却发现在实际使用过程中,移动电源的充电效果却并不理想,与厂商的宣传相去甚远,这到底是怎么回事呢?   首先简单说明一下移动电源的充电原理,目前移动电源采用的内置电芯普遍为18650电芯,标称电压为3.7V,而手机等数码产品的标准输入电压为5V。因此,移动电源需要通过升压管理板输出5V给手机等设备充电。   根据能量守恒定律,一个6000mAH的移动电源,电池的能量为10000mAH×3.7V=37Wh(瓦时),升压转换为5V之后,总体能量不变,但是电量为37Wh÷5V=7400mAH,这就好比一杯3.7升的水倒进了5升的杯子里。经过第一步的转换,原本10000mAH的电量就只剩下了 74%,这7400mAH就是实际能够供给手机的电量。   移动电源的升压转换率越高,到最后的综合转换率就越高。因此,推荐大家在刚开始选择移动电源电源管理方案时,就选择高转换率,高稳定-性的移动电源方案。   在移动电源方案中,高性能的移动电源主芯片是至关重要的。下面以ZS6300为例,详细解析一下移动电源方案主芯片的一些主要性能特点和相关参数。   ZS6300是一款应用于移动电源,集成了锂电池开关充电管理,DC-DC同步升压恒流恒功率,电池电量显示,按键控制及锂电保护为一体的便携式电源管理IC。   ZS6300是以开关方式进行充电,集成了包括涓流充电,恒流充电和恒压充电全过程的充电方式,浮充电压精度在全温度范围内为±1%,并且具有充电电流纹波小,充电效率高,充电温度低等优点,配合适当的外围器件可以达到2A甚至更高的充电电流。   它的DC-DC同步升压输出电压为±1%的精度,可以提供高达94%以上的升压转换效率,同时具有精确的升压恒流恒功率功能。   ZS6300还配置了4个LED恒流驱动端口,智能显示电池电量,芯片内置逻辑锁定功能,防止电量指示的状态不稳,同时集成了电池真实电压追踪技术,跟踪电芯内部真实电量,防止充放电造成的电压偏差。当电池充电时电量指示灯跑马检测一次后按当前电量闪烁指示,充饱常亮,外部输入电源去掉时,电路会自动转为升压。如检测到移动电源没有向外部供电流,则80S以内自动进入待机状态,待机电流为20uA,可有效延长电池静态放置时间。此时,短按按键可启动升压同时点亮电量指示灯,指示灯可通过短按按键控制熄灭或5S自动熄灭。   ZS6300具有多重保护设计,包括负载过流保护,短路保护,软启动保护等,同时芯片端口设计了高性能的ESD保护电路,使得该款芯片具有极高的可靠性。电池放电在2.9V时关断,有效保护和延长电池充放次数和寿命。   从上面的分析可以看出,移动电源的主芯片性能的主要影响因素有:安全性、效率、稳定性、智能程度等。兼具上面这些影响因素的移动电源方案主芯片才是大家应该选择的移动电源方案。 致尚微电子 微信公众号:cnzasem
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    2015-10-10 14:50
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      移动电源作为智能手机的标配已经屡见不鲜了。款式,品种各式各样。经过几年时间的发展,从外观到内在,对于移动电源人们的需求发生了新的变化。   大电流充电是根据人们对充电速度的需求而产生的。移动电源的充电电流从最初的500mA发展到现在的1A,2A甚至更大的充电电流,让充电速度快了一倍不止,手机充电不在等待。   根据长时间的从业经验,笔者以ZS6300移动电源大电流充电方案ic为例,详解移动电源方案ic在大电流充电中所起的重要作用。   首先,大电流充电要保证的充电安全,安全是第一要务。ZS6300具有多重保护设计,包括负载过流保护,短路保护,软启动保护等,同时芯片端口设计了高性能的ESD保护电路,使得该款芯片具有极高的可靠性。电池放电在2.9V时关断,有效保护和延长电池充放次数和寿命。   其次,大电流充电追求的就是充电效率的提高,充电速度快是一个重要标志。ZS6300以开关方式进行充电,集成了包括涓流充电,恒流充电和恒压充电全过程的充电方式,浮充电压精度在全温度范围内为±1%,并且具有充电电流纹波小,充电效率高,充电温度低等优点,配合适当的外围器件可以达到2A甚至更高的充电电流。ZS6300的DC-DC同步升压输出电压为±1%的精度,可以提供高达94%以上的升压转换效率,同时具有精确的升压恒流恒功率功能。   再次,大电流充电要保证能够事实准确的检测电池电量情况,以便及时调整充电电流。ZS6300为电池充电时电量指示灯跑马检测一次后按当前电量闪烁指示,充饱常亮,外部输入电源去掉时,电路会自动转为升压。如检测到移动电源没有向外部供电流,则80S以内自动进入待机状态,待机电流为20uA,可有效延长电池静态放置时间。此时,短按按键可启动升压同时点亮电量指示灯,指示灯可通过短按按键控制熄灭或5S自动熄灭。   最后,大电流充电方案还要禁得住各项检测。ZS6300是一款应用于移动电源,集成了锂电池开关充电管理,DC-DC同步升压恒流恒功率,电池电量显示,按键控制及锂电保护为一体的便携式电源管理IC。芯片外挂整流硬件驱动信号加入独有的抖频技术,有效抑制开关尖峰,便于产品通过EMI认证。   大电流充电方案随着快充技术的不断发展,两者相互融合相互吸收,最终给与消费者最佳的充电体验。 致尚微电子 微信公众号:cnzasem
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