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结合IC设计和通用MCU实现同步Boost移动电源

2014年07月17日 18:25 次阅读

  1.引言

  随着iphone、ipad带动的全球智能手机、平板的风靡一时,人手一部智能手机已经不再是遥远的梦想,手机与平板是人们外出的必备物品,除了兼具通信、拍照、电脑功能之外,这些数码设备同是也是一种时尚体现,对轻巧纤薄的完美外形之极致追求与电池的续航能力成为一对矛盾。为了追求完美,iphone、ipad更是设计出一体化用户不可拆卸机身,电池无法拆卸,于是移动电源成为了数码后备电源的必须品,其市场需求随着智能设备的发展迅速扩大。

  2.方案分析

  2.1 技术规格与方案比较

  当前适用于手机平板的主流移动电源的规格为:

  (1)具有锂电池充放电管理功能;

  (2)5V/500mA/1A/2A输出。

  其中,锂电池充放电管理由“保护IC+ASIC或MCU” 实现,5V/500mA/1A/2A输出由锂电池Boost升压加反馈控制实现。在移动电压的方案中,最关键的指标和技术难点是Boost升压输出的效率,因为锂电池充电电源一般来自220V市电充电器,不需要特别强调效率,而Boost升压是将电池的电能输出给手机、平板,充电效率特别重要。以 10000mA时的移动电源为例,90%的效率与70%效率的Boost充电电路,输出电能相差2000mAh,从用户体验来看,效率低的移动电源发热严重,安全隐患也较大。Boost电路主要有两种,一种为二极管续流Boost,电路相对简单,一种为同步Boost,电路相对复杂,对控制时序的精度要求高,过去几年由于需求旺盛,为了快速出货,大量方案均采用二极管续流的Boost方案,价格战非常剧烈,因此,高端厂家开始转移到同步Boost方案。

  2.2 专用MCU的同步Boost方案

  移动电源专用MCU HT45F4M的方案是当前市场广泛采用的同步Boost方案,具有电路简洁,效率高的特点,原厂提供的技术指标为:静态耗电小于10uA,实测放电转换效率最高超过91%(5V/700mA输出时)。锂电池保护机制:过流过压过温保护。其同步Boost的原理图与二极管续流Boost对比如图1所示。

  图1 HT45F4M同步Boost与通用MCU二极管续流Boost对比

  图1 HT45F4M同步Boost与通用MCU二极管续流Boost对比

  由图1所致可见,HT45F4M与通用MCU相比,主要特点是内置互补式的PWM输出功能,通过OUTL、OUTH的PWM互补时序,分别控制NMOS、 PMOS的通断,从而实现同步Boost。我们实测过该方案的成品,效率与厂家提供的指标基本一致,与二极管Boost方案相比,1A以上大电流工作时,其功率器件发热量低,效果差别明显,性能良好。

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在过去的一年随着iPhone8/8P/X的发布,众多生产数码周边产品的厂商仿佛看见了一块巨大的蛋糕,...

发表于 2018-01-25 18:30 1105次阅读
INFINITY PD移动电源拆解评测:快充不是...

MOMAX摩米士KAWAII移动电源拆解评测:十...

香港数码品牌MOMAX摩米士近日发布了一款非常KAWAII的移动电源,壳体上呆萌的日本秋田犬涂装十分...

发表于 2018-01-25 16:47 1084次阅读
MOMAX摩米士KAWAII移动电源拆解评测:十...

BG微络斯移动电源拆解评测:信“芯”十足

电量不足,续航能力弱成为目前智能手机用户最头痛的问题之一。移动电源市场也随之升温,来自BG微络斯近期...

发表于 2018-01-24 20:04 744次阅读
BG微络斯移动电源拆解评测:信“芯”十足

移动电源拆解大PK:都是好东西?

话说这几款移动电源外观都还不错。iPower移动电源的iPhone风格、Solar Charger移...

发表于 2018-01-24 18:58 1030次阅读
移动电源拆解大PK:都是好东西?

Pow-Core移动电源拆解:不那么简单

我们拿到来自BG微络斯近期上市的产品Pow-Core,这款产品通过了美国UL安全认证的产品,采用与苹...

发表于 2018-01-24 18:54 701次阅读
Pow-Core移动电源拆解:不那么简单

深度拆解:力众领航全球版移动电源

国内最早涉足移动电源行业,也是目前市场最专业的移动电源品牌力众(LIZO)最近新出了一款移动电源产品...

发表于 2018-01-24 18:50 785次阅读
深度拆解:力众领航全球版移动电源

介绍如何通过意法的STM32 MCU实现用DMA...

在嵌入式产品中有时候需要实现对外部的模拟量进行采样处理和记录,而这就需要使用到ADC功能,将外部的模...

发表于 2018-01-24 15:41 1670次阅读
介绍如何通过意法的STM32 MCU实现用DMA...

英特尔:加速FPGA创新发展,创新FPGA+MC...

如今从汽车、网络、物联网到数据中心,FPGA无处不在。过去十年Altera在汽车领域发售了5500多...

发表于 2018-01-24 11:07 439次阅读
英特尔:加速FPGA创新发展,创新FPGA+MC...

解析新能源汽车的三级模块体系和平台架构

整车控制器(VCU)、电机控制器(MCU)和电池管理系统(BMS)是最重要的核心技术,对整车的动力性...

发表于 2018-01-24 09:18 2266次阅读
解析新能源汽车的三级模块体系和平台架构

罗马仕sense6+ USB PD移动电源拆解评...

我们拆解并测试了“技术偏执狂”罗马仕的首款10000mAh USB PD移动电源,性能及用料都没让大...

发表于 2018-01-23 09:16 2175次阅读
罗马仕sense6+ USB PD移动电源拆解评...

如何自制移动电源?简单图解教程

移动电源一种集供电和充电功能于一体的便携式充电器,他带来的好处也是十分的多,比如外出时,可以不用插电...

发表于 2018-01-22 16:18 1258次阅读
如何自制移动电源?简单图解教程

详细解析MCU降功耗的6个方法

降功耗对于一款使用电池供电的产品来说是至关重要的。当然这项工作不只是软件开发人员的责任,还需要硬件工...

发表于 2018-01-21 11:01 1831次阅读
详细解析MCU降功耗的6个方法

基于MSO的混合信号系统测试与调试[图]

嵌入式系统中,MCU和DSP的应用非常普遍,模拟信号和各种数字信号同时存在。传统上,工程师分别使用示...

发表于 2018-01-18 09:39 230次阅读
基于MSO的混合信号系统测试与调试[图]

基于16-bit MCU实现超低功耗运动检测系统...

谐振 LC 传感器技术用于运动检测已有数年,包括流量计量以及其它低速转动检测系统等。几乎在所有情况下...

发表于 2018-01-18 09:05 236次阅读
基于16-bit MCU实现超低功耗运动检测系统...

基于单片机的新型腰带计步器设计与研究

有别于传统的计步器,腰带型计步器嵌入腰带内部,能够缩小穿戴设备的体积和免去可穿戴设备的“二次穿戴”问...

发表于 2018-01-17 12:54 178次阅读
基于单片机的新型腰带计步器设计与研究

设计开发要关注处理器周期,破解及其预防措施

众所周知,ASIC提供了很好地保护措施来防止多种攻击,只有极少数经验丰富且装备精良的破解者才有可能成...

发表于 2018-01-17 08:45 1716次阅读
设计开发要关注处理器周期,破解及其预防措施

基于MCU的模块定时器的详细解析

在MCU中(M16),定时器是独立的一个模块,M16有三个独立的定时器模块,即T/C0、T/C1和T...

发表于 2018-01-16 09:42 896次阅读
基于MCU的模块定时器的详细解析