标签: 移动电源方案

　　移动备用电源解决了数码产品户外用电供电的需求，以大自然可再生能源转换储能或家用电储能解决移动数码产品户外断电、供电问题。产品特点以轻便、高效、多样化为主。 一、便携式太阳能备用电源设计方案要求 　　便携式太阳能备用电源以太阳能为转换来源，将太阳能转换成电能，将电能通过锂电池进行存储，以达到移动数码产品户外供电的目的。整个产品采用单节大容量锂电池作为储能装置，充电采用双层充电模式：即太阳能板接收太阳光充电、充电器充电双向充电模式。输出采用5V输出。最大输出电流可达到2A，可以满足相关数码产品供电需求。精确的LED电量显示，时时有效地将电池的剩余电量按精确的百分比以LED亮灯的形式展示给用户，以达到高效直观的目的。 1、锂电池组型号设计要求：6535134/3.4Ah/3.7V 2、太阳能板转化参数：5V/350mA 3、保护电路部分设计要求： 　　1)单节过充保护电压：4.35±0.25V 　　2)单节过充恢复电压：4.15±0.50V 　　3)单节过放保护电压：2.40±0.08V 　　4)单节过放恢复电压：3.00±0.10V 　　5)过流保护值(10ms)：5~8A 　　6)过温保护值(可恢复)：70±5度 　　7)成品电池还具备短路、反充保护 4、电池循环寿命设计要求：300~500次(国标充放电标准) 二、便携式太阳能备用电源设计方案 　　1、保护模块(Protection IC)：主要对可充电锂电池组进行设计的保护线路，由于锂电池本身的化学特性，需要提供过充、过放、短路、过流等保护功能。以避免引起燃烧、爆炸等危险。 　　2、降压模块部分：太阳能板(5V/350mA)、5V充电器输入降压模块，针对锂电池特性，实现具体预充、恒流、恒压充模式的降压充电功能。 　　3、升压模块部分：采用稳压5V输出电路，最大输出电流可达到2A。 　　4、充电器模块部分：采用通和充电器5V/1.5V。 　　5、LED显示部分：采用电压比较对电池电量进行表示。 　　6、太阳能板部分：将太阳能转化成电能，输出参数为5V/350mA。 　　7、锂电池芯：PL6535134/3.4Ah/3.7V(ATL)。 　　8、便携式太阳能备用电源设计方案结构图： 致尚微电子 微信公众号：cnzasem

　　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

　　首先，我们需要提前打个预防针：支持快充的不同型号手机、不同的充电器、不同的移动电源，它们两两之间可能都会兼容性问题。至于原因，请往后看。 　　 手机端： 　　既然QC2.0是高通方案，那是不是只有搭载高通骁龙处理器的手机才支持这一技术呢?答案是否定的，只要手机采用了高通授权的IC芯片即可支持QC2.0技术。比如，三星GALAXY S6/Note 5搭载了自家的Exynos 7420处理器、华硕Zenfone 2选用了英特尔Atom处理器，它们分别支持名为“急速充电”和“BoostMaster”的快速充电技术，而这些技术的本质其实就是QC2.0。 　　MTK PE方案的局限性较高，它仅适用于搭载联发科最新款处理器的手机。最有代表性的产品就是魅族MX5，其所谓的mCharge快充功能其本质就是联发科Pump Express Plus技术。此外，金立旗下最新M5的快充技术也是源于MTK PE。 　　需要注意的是，华为荣耀7也主打快充功能，但它却有别于QC2.0和MTK PE，而是通过德州仪器(TI)的MaxCharge IC芯片(也是一种快充技术，但远不如QC2.0和MTK PE普及)，以及华为自家的双向充电协议实现了5V/2A或9V/2A的快充充电能力。和MTK PE相比，华为的这种快充技术局限性更大，暂不支持12V快充，而且也仅适用于华为自己。 　 　充电器端： 　　想激活手机的快充功能，自然离不开重新定制的充电器的支持。比如，三星Galaxy S6的快充技术源于高通QC2.0，所以它标配的充电器内也加入了一颗FairChild的QC2.0 兼容IC芯片。同理，魅族MX5和金立M5的充电器内也配备了MTK PE的兼容IC，华为荣耀7的充电器则嵌入了TI的IC。 　　 移动电源端： 　　移动电源的情况和充电器类似，一款产品要想支持QC2.0，那就需要集成QC2.0的兼容IC，想支持MTK PE，就需要配备兼容MTK PE的兼容IC。截至目前为止，几乎所有支持快充的移动电源都选用了高通QC2.0方案，而支持MTK PE的则仅有魅族M10移动电源一款。 　 　兼容性分析： 　　虽然QC2.0和MTK PE的充电原理几乎相同，但由于协议有别，所以注定会出现各种兼容问题。比如，高通QC2.0技术对充电器端持开放性态度，只要充电器支持9V或12V输出，那就可以给支持QC2.0的手机充电。只是，没有经过高通授权的快充充电器不允许打上Qualcomm Quick Charge 2.0的Logo。总之，支持QC2.0的手机是最幸福的，无论是魅族MX5(MTK PE协议)还是华为荣耀7标配的充电器都可以对其进行9V快充。 　　相对而言，MTK PE对充电器的要求就比较苛刻了，它仅支持采用兼容MTK PE充电IC的充电器才能实现快充。而华为荣耀7也面临着和MTK PE相同的问题，它只有使用原装充电器时才能进入快充模式，无论是QC2.0还是魅族MX5的充电器都只能使用5V慢充。 　　在移动电源和手机之间的兼容问题更应该引起我们的关注。符合QC2.0协议的移动电源，仅能给支持QC2.0的手机充电，如果接驳魅族MX5或荣耀7这些非QC2.0的手机，则会自动降为5V慢充。同理，像魅族M10移动电源，则仅能给符合MTK PE协议的手机快充，如果接驳支持QC2.0的手机，同样会降到5V慢充。 　　在移动电源和充电器搭配方面的兼容性相对要好一些，支持QC2.0的移动电源兼容性依旧的好，而像魅族M10这种MTK PE移动电源，用符合QC2.0标准的充电器也能激活快充模式。这很好理解，如果一款移动电源还挑充电器的话，那基本就没法卖了。 　　 兼容性引起的现实问题 　　可能有人会问了，你说这么多快充设备的兼容问题到底有啥实际意义?也许上面的内容会让你看着有点迷糊，那下面笔者举的实例，相信可以让你更深刻地认识到兼容性的隐患。 　　对魅族MX5这类采用MTK PE技术的手机而言，如果你想随时给手机进行快充，那就必须随身携带原装充电器。因为MX5不支持最常见的QC2.0充电器，魅族官网目前也没有单独销售MX5的原装充电器。当然，你也可以购买魅族自家的M10移动电源，只是这款电源同样没有标配对应的快速充电器，你将面临MX5和M10抢同一个充电器的尴尬局面。 　　对华为荣耀7而言，其面临的问题将更为尴尬。只有全网通顶配版的荣耀7才随机标配9V充电器，而移动版和双4G版却仅配备5V充电器。对购买后两款荣耀7的用户而言，只能慢慢等待华为赶紧上架9V充电器了，否则你将面临巧妇难为无米之炊的局面。 　　还是那句话，目前只有支持QC2.0的手机和移动电源才是最幸福的。除了使用手机自带的原装充电器外，市面上任意一款提供9V/12V快充的充电器都能触发它们的快速充电功能，选择范围大，成本也是最为低廉。         深圳市致尚微电子有限公司         （www.zasem.com）         锂电管理专家

　　如今在市场上，无线充电器的竞争愈演愈烈。与传统的有线充电器相比，难道它们就仅仅是线缆的区别吗?通过对比产品的使用性能，看看它在应用上与普通有线充电器有着哪些区别。 　　差异一，充电方式：无线充电器首先要将具有无线充电功能的手机放置在感应底座上，接着感应底座连接电源插头，电源插头再插上电源。 　　差异二，连接外设：无线充电手机在无线充电的模式下连接外设，一是连接Mini USB，而是Mini USB连接外设。在电源转换器上充电时只要将USB从转换器上取出再连接外设完成了。 　　差异三，便利性：当手机充电时有电话进来但是又不方便在一些特定的情景下接听。这时候无线充电器便利就体现出来了。只需将手机拿起就可以移动到任何用户方便接听电话的地方，如果是有线的充电器，就需要拔掉数据线，连接充电需要再次插上数据线，这个时候无线充电器只需要将手机放置在感应器上就可以进行充电了。 　　差异四，充电效率：在充电时间相同的情况下，常用的有线电池充电器充电后的电量为93%，无线充电器充电后的电量为88%。显然，无线充电器在充电效率上还存在着差距，在技术上还有进一步改进的空间。 　　现在市场上的主流充电技术仍然是有线充电器，其中以充电器和移动电源的使用最为广泛。 　　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。

  对 移动电源方案 来讲一般由四个功能构成： 0755-25830231   第一：保护   作为现阶段移动电源方案中理想的储能电池，锂电池相对于其他电池优势很多，比如能量密度比较大，重量轻等。但也有缺点，其中最大的缺点就是容易过充或过放，如果一节锂电池电压放电放到2.7V以下那这个电池就属于过放了，同样的充电的时候要是锂电池充到4.2V以上那也属于过充了。锂电池过度充电和放电，这将对 锂离子电池的正负极造成永久的损坏。从分子层面看，可以直观的理解，过度放电将导致负极碳过度释出锂离子而使得其片层结构出现塌陷，过度充电将把太多的锂离子硬塞进负极碳结构里去，而使得其中一些锂离子再也无法释放出来。这也是锂离子电池为什么通常配有充放电的控制电路的原因。   第二：电量指示   一般移动电源大家都是带出去临时给手机或PSP等数码产品没电时用或旅游时带出去当备用电源的，所以要无时无刻了解自己所带的移动电源还剩多少电量，现在一般移动电源的电量指示都是通过对电压的采集来粗步判断移动电源的剩余电量的，如果对锂电池有了解的人都知道随着锂电池的放电电压会慢慢从最高的 4.2V（也就是满电）到电压最低的2..7V（也就是没电），到2.7V的时候保护电路会起作用把电流掐断。   第三：充电   一般锂电池都有专门的充电IC来充的，先恒压再恒流最后涓流充电。但有些移动电源厂商为了节省成本，没用锂电池专门充电IC而是直接用保护板来实现这个功 能，虽然用保护板可以做到不过充（因为电池到4.2V的时候保护板也会起作用把电流切断），但对电流的寿命却会有很大的影响，同时也不安全，因为一般锂电池充电IC里面不仅集成了充电保护功能还有温度监测，如果温度过高会保护起来的，这样充电的时候相对来说对电池有双保护作用，一是充电IC本来冲到 4.2V左右会切断电流的，同时保护IC也会起作用，当然在极端情况下，万一充电IC坏了或保护IC坏了，那这样的双保护措施就很重要了。   第四：升压   因为移动电源要对5V手机，PSP，IPHONE等数码产品充电，所以内置锂电池要通过一个升压电路经稳压后才能支持对手机，PSP，IPHONE等数码 产品的充电。但升压的话会牵涉到一个效率问题，比如5000mah的锂电池经70%效率的升压那就相当于只有3500mah的容量电池了，当然升压板效率 越高越好，综合型升压电路一般做到85%已经属于很高了，因为要集成保护板，指示灯等效率肯定就下降些的，毕竟现在还没发明出超导体电流不要说经过IC就 算经过电线就有电量损耗，但太低肯定不行。当然移动电源要对手机，PSP，iphone等数码产品充电对电流也有一定的要求，一般1000mah就够了，因为现在很多智能手机，iphone，PSP等都支持电脑USB直接取电来充，而电脑USB口输出电流最大500mah也能正常充电。所以一般移动电源升 压电路部分做到1000mah的电流绝对够了，除了同时一拖三或一拖四充电。     小身板大功能：   和庞大的电芯相比，电路板在移动电源方案的组成部分中只能算是“小身板”的配件，但你可千万不要小看它。就好似相同的发动机分别被奔驰和奇瑞的车型所配，但实际的驾驶性能肯定还是奔驰完胜于奇瑞，这就是汽车内部负责动力分配和转换的控制系统的功劳，而移动电源的电路板就在扮演着这种角色。