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你了解多少?從設(shè)計(jì)開(kāi)始詳解移動(dòng)電源

作者: 時(shí)間:2013-09-21 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
也就是依照100mA的電流對(duì)電芯充電(保護(hù)過(guò)度放電后的電池);

本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/228266.htm

  當(dāng)電池電壓>3V時(shí),充電電路將切換到恒流充電,用1A(最大的輸入電流)的大電流對(duì)電芯充電;

  當(dāng)電池電壓≈4.2V時(shí),充電電路將改為恒壓充電,直至充電電流降到100mA左右時(shí)停止充電。

  當(dāng)電芯放電時(shí)

  的平均電壓多在3.7V左右,但類似手機(jī)、iPad等移動(dòng)設(shè)備的充電電壓均以5V作為標(biāo)準(zhǔn)。因此當(dāng)與其它設(shè)備相連的一瞬間就會(huì)觸發(fā)輸出DC/DC轉(zhuǎn)換電路啟動(dòng),將電芯在3.0V~4.2V間浮動(dòng)的電壓轉(zhuǎn)換成5V給這些設(shè)備充電。

  的輸出電流越大,意味著兼容性和通用性越強(qiáng)。比如某些手機(jī)的額定充電電流為1A,但移動(dòng)電源的輸出電流最高只有500mA,此時(shí)充電時(shí)間會(huì)延長(zhǎng)一倍,而航嘉HKP060的輸出電流可達(dá)2.1A,意味著它可以為iPad等平板電腦進(jìn)行快速充電。需要注意的是,手機(jī)在充電時(shí)會(huì)自己控制輸入的充電電流,比如iPhone的額定充電電流為1A,你用2.1A輸出能力的HKP060給其充電,實(shí)際的充電電流也只有1A而已。


  電池內(nèi)部保護(hù)電路解析

  此篇文章主要介紹手機(jī)電池的保護(hù)電路。我們大家在使用電池的時(shí)候總會(huì)發(fā)生各種誤操作, 而手機(jī)電池的電芯其實(shí)是比較脆弱的,因此完備的保護(hù)措施對(duì)一個(gè)合格的手機(jī)電池來(lái)講是必不可少的。下面是正文:

  1. 鎳氫電池的保護(hù)

  你了解多少?從設(shè)計(jì)開(kāi)始詳解移動(dòng)電源

  手機(jī)鎳氫電池的保護(hù)器件非常簡(jiǎn)單,就是圖中的哪個(gè)跨在兩節(jié)電芯之間的扁扁的扁帶一樣的東西,稱為可恢復(fù)式保險(xiǎn)絲,又稱PTC,即正溫度系數(shù)熱敏電阻的英文簡(jiǎn)寫。在電路上,它是串聯(lián)在供電回路里面的。一旦發(fā)生大電流(比如短路)的情況,就會(huì)因其PTC效應(yīng)迅速增加其本身的電阻值,起到斷路的作用。

  1.1. PTC的介紹

  PTC正溫度系數(shù)熱敏電阻又稱poly switch,聚合物自復(fù)保險(xiǎn)絲(polymer resettable fuse) 聚合物自復(fù)保險(xiǎn)絲由聚合物基體及使其導(dǎo)電的碳黑粒子組成。由于聚合物自復(fù)保險(xiǎn)絲為導(dǎo)體,其上會(huì)有電流通過(guò)。當(dāng)有過(guò)電流通過(guò)聚合物自復(fù)保險(xiǎn)絲時(shí),產(chǎn)生的熱量(為I2R)將使其膨脹。從而碳黑粒子將分開(kāi)、聚合物自復(fù)保險(xiǎn)絲的電阻將上升。這將促使聚合物自復(fù)保險(xiǎn)絲更快的產(chǎn)生熱、膨脹得更大,進(jìn)一步使電阻升高。當(dāng)溫度達(dá)到125°C時(shí),電阻變化顯著,從而使電流明顯減小。此時(shí)流過(guò)聚合物自復(fù)保險(xiǎn)絲的小電流足以使其保持在這個(gè)溫度和處于高阻狀態(tài)。當(dāng)故障清除后,聚合物自復(fù)保險(xiǎn)絲收縮至原來(lái)的形狀重新將碳黑粒子聯(lián)結(jié)起來(lái),從而降低電阻至具有規(guī)定的保持電流這個(gè)水平。上述過(guò)程可循環(huán)多次。圖例說(shuō)明PTC的保護(hù)原理如下圖:

  鎳氫電池的保護(hù)1-ptc.jpg按此在新窗口瀏覽圖片!

  冷態(tài)PTC電阻值僅幾十毫歐,而熱態(tài)電阻值可達(dá)幾百千歐姆。

  2. 鋰離子電池的保護(hù)線路

  本文主要以圖例進(jìn)行說(shuō)明

  你了解多少?從設(shè)計(jì)開(kāi)始詳解移動(dòng)電源

  上圖為典型的鋰離子保護(hù)線路原理圖,B+,和B-代表典型的正負(fù)極,而P+和P-代表成品手機(jī)電池的正負(fù)極輸出(見(jiàn)上圖)。

  2.1. 鋰離子保護(hù)線路的保護(hù)參數(shù)

  鋰離子電池的保護(hù)2-para.jpg按此在新窗口瀏覽圖片!

  另外,復(fù)雜高級(jí)的鋰離子電池(比如智能鋰離子電池)還會(huì)包含溫度保護(hù),電量計(jì)量,實(shí)時(shí)時(shí)鐘和電子范圍標(biāo)識(shí)碼。

  2.2. 鋰離子電池保護(hù)原理細(xì)解

 ?、佟?過(guò)充保護(hù)

  鋰離子電池的保護(hù)3-過(guò)充.jpg按此在新窗口瀏覽圖片!

  當(dāng)充電電壓超出保護(hù)值是,觸發(fā)保護(hù)線路動(dòng)作,關(guān)斷開(kāi)關(guān)管Q1.

 ?、凇∵^(guò)放保護(hù)

  鋰離子電池的保護(hù)3-過(guò)放.jpg按此在新窗口瀏覽圖片!

  當(dāng)負(fù)載使電池電壓降低到保護(hù)電壓以下時(shí),觸發(fā)保護(hù)線路,Q1關(guān)斷。

 ?、邸《搪繁Wo(hù)

  鋰離子電池的保護(hù)3-短路.jpg按此在新窗口瀏覽圖片!

  短路保護(hù)電路分兩種,一種是一旦觸發(fā)后,短路故障排除,Q1自行導(dǎo)通,另一種觸發(fā)后不會(huì)自行恢復(fù),需要外界強(qiáng)行充電后才會(huì)釋放Q1.目前市場(chǎng)上這兩種保護(hù)電路共存。

  2.3. 電池其它管腳的定義和解釋

  鋰離子電池的保護(hù)4-other.jpg按此在新窗口瀏覽圖片!

  在許多手機(jī)的電池輸出端,除了正負(fù)極,通常還會(huì)有一個(gè)或幾個(gè)另外的輸出端,典型有如圖的兩種,NTC電阻和ID電阻。

 ?、佟D電阻的原理



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