單電感移動電源設(shè)計方案

　　1.引言

　　針對如今便攜式移動設(shè)備的發(fā)展，越來越大的屏幕需要更大的功率。基于鋰電池容量和體積的正比關(guān)系，便攜式設(shè)備的電池容量只能局限在一定的范圍內(nèi)，一種大容量的獨立充電設(shè)備由此產(chǎn)生。但是由于通常做法是充電階段與放電階段為兩個不同的環(huán)路，容易產(chǎn)生信號的互相干擾，并且對于移動電源這種相對廉價的設(shè)備，充電與放電共享的環(huán)路可以大大降低移動電源的生產(chǎn)成本。

　　市面上移動電源中常使用2個電感，其中充電電路中，充電過程需要一個電感，Boost電路放電過程中也需要一個電感。充電電路的工作過程是通過5V的交流適配器給移動電源內(nèi)部的鋰電池充電;而Boost電路工作過程是將移動電源內(nèi)部鋰電池升壓到5V進(jìn)行輸出，從而給移動設(shè)備供電。但在移動電源實際工作中這兩種電路通常情況不需要同時工作，也就是工作中兩個電感只有一個電感處于工作狀態(tài)，兩個環(huán)路只需要一個工作。

　　2.芯片工作原理

　　本文提出了一種單電感移動電源的方案，這樣不僅利于移動電源節(jié)省器件成本，還可節(jié)省設(shè)備體積，便于移動電源更小型化。使設(shè)備穩(wěn)定性更高，單電感移動電源電路如圖1所示：

　　(a)。充電芯片外圍電路

　　(b)。升壓芯片外圍電路

　　(c)。單片機(jī)外圍電路

　　圖1.電路中芯片工作電路。

　　MT2011是來頡科技設(shè)計的一款高效率大電流單串聯(lián)鋰電池充電控制器。它支持4.5V~6.5V輸入電壓，輸出電壓可以跟隨鋰電池電壓，最大2A的充電電流，使用了高效率的同步整流結(jié)構(gòu)，適合應(yīng)用于便攜式充電設(shè)備和移動電源充電。整合電流采樣電阻、高精度的電流與電壓管理電路、滿電自動停止充電。MT2011工作頻率為1.5MHz，使用同步整流結(jié)構(gòu)，效率高達(dá)93%.帶有充電電流軟啟動、防反相電流二極管、充電電流采樣等功能，并帶有完善的輸出短路保護(hù)和過溫保護(hù)功能。

　　MT5036是來頡科技設(shè)計的一款95%高效的800KHz同步升壓轉(zhuǎn)換器，它為單節(jié)鋰電池或多節(jié)鋰電池組并聯(lián)提供了良好的供電解決方案。轉(zhuǎn)換器通過設(shè)置芯片外部FB分壓電阻或使用內(nèi)部FB分壓電阻來獲得一個穩(wěn)定輸出電壓。芯片轉(zhuǎn)換效率非常高，能提供足夠的負(fù)載電流，當(dāng)供電電壓下降到3V時，仍能在輸出電壓為5V時，輸出3A的負(fù)載電流，電感中的峰值電流被限制在6.6A.MT5036工作頻率可達(dá)800KHz，這使得電感和輸出電容都可以不用太大，并且?guī)в休p載PSM功能，可以保證芯片在全負(fù)載范圍內(nèi)保持較高的轉(zhuǎn)換效率。擁有60uA的靜態(tài)電流，可以大大提高鋰電池的壽命，帶有低EMI工作模式，斷續(xù)工作時，可以有效減少振鈴，轉(zhuǎn)換器可以避免電池過放電，在關(guān)斷時負(fù)載可以完全與電池斷開。

　　SN8P2711是一顆采用高速低功耗CMOS工藝設(shè)計開發(fā)的8位高性能精簡指令單片機(jī)，內(nèi)部有1K×16位一次性編程ROM(OTP-ROM)，64K×8位的數(shù)據(jù)寄存器(RAM)，三個雙向I/O口，兩個8位定時器/計數(shù)器，兩個PWM/Buzzer模塊，多個系統(tǒng)時鐘，四種系統(tǒng)工作模式，一個五信道的十二位模數(shù)轉(zhuǎn)換器以及五個中斷源。這款單片機(jī)可以廣泛應(yīng)用于測量、電機(jī)控制、工業(yè)控制、家電玩具類產(chǎn)品等。