你了解多少?從設計開始詳解移動電源
② NTC電阻
NTC電阻正好是前面PTC電阻的相反.NTC是負溫度系數(shù)熱敏電阻的簡拼。
簡單講手機通過讀取該電阻的阻值獲取電池的溫度值。籍以進行相應的保護動作。比如在0~45度以外的環(huán)境,手機不進行充電,在-20~60度的范圍之外手機強行關機,以此來保護在非電池容忍環(huán)境里的危險操作。
?、邸TC原理
NTC電阻的阻值和溫度的對應關系如上圖所示,圖中可以看出,該電阻對應溫度有一個非常明確的對應關系。該電阻還可以用來進行一些電路的負溫度補償。 電路設計實例說明
目前移動電源采用鋰聚合物電池或鋰離子電池作為核心儲能元件。對于充電電池,規(guī)格書都有安全的充電截止電壓和安全放電截止電壓,有標定的額定最大工作電流。移動電源的設計,首先要安全的給聚合物電池充電,因為電池成本比較高,而且為了系統(tǒng)的安全可靠工作,要有一個充電管理系統(tǒng)。當需要給便攜式設備充電時,聚合物電池對外放電,因為便攜式設備普遍輸入電壓為5V,所以有一個升壓5V的系統(tǒng)。有些設備可能是9V或12V等其他輸入電壓,X44移動電源都可以通過修改配置參數(shù)實現(xiàn)。一個最簡單的移動電源的基本構成如圖所示:
零售市場常見的移動電源,還會增加電量指示電路,實現(xiàn)電芯剩余能量的精確指示。
X44移動電源本質(zhì)上就是一個可以對外放電的電池體,只是設計為精確5V輸出而已。它由輸入充電控制電路,輸出DC/DC轉換電路, 電池電量檢測顯示電路,充電指示電路,電池保護和智能管理電路等組成。如下圖:
下圖是X44電路板具體描述。
各部分電路功能詳細介紹如下:
1.充電控制電路:利用5V 輸入,如電腦USB,充電器等5V電壓源,對移動電源里的電池進行充電。X44移動電源輸入充電電流設計指標為1A。當電池電壓小于3V時,充電電路會依照100mA的電流對電池充電,專業(yè)的講法:涓流充電。涓流充電的好處是,可以可靠的恢復過放電的電池,而不會導致電池大電流充壞報廢。當電池電壓大于3V時,X44充電電路就會用1A大電流恒流充電池。這段時間充電是最快的。當電池電壓充到4.20V左右時,充電電路維持4.2V恒壓充。當充電電流降到100mA左右時,即停止充電,充電完成,斷開充電電路。這就是常說的:涓流充電、恒流充電、恒壓充電三段式充電管理方案。更先進的電路還有脈沖充電方案,5段式充電方案。在D66移動電源方案和D112移動電源方案分別有實施這些更高級的充電技術。另外安排時間再詳細介紹這些技術。充電電流越大充電時間越短,但是發(fā)熱也會很厲害。所以,不是越大越好,一般1A即滿足大部分客戶需要。如果利用電腦的USB,要注意部分USB端口只有500mA輸出能力,有可能導致充電速度過慢。
2.升壓5V電路:當X44移動電源接入手機后,按一下按鍵開關,升壓電路即觸發(fā)工作。DC/DC升壓電路,將電芯2.7-4.2V電壓轉換成為所需要的5V給手機等目標設備充電。手機將自行控制充電電流。X44在判斷手機充滿后一段時間內(nèi)即自動斷電。這是公司的智能停充技術。目前移動電源的主要輸出形式有1個 USB 口(U2/M2/X44/X54等項目)和2個USB口(D66/D112等型號)兩種,額定輸出電流有1A和2A等。輸出電流越大,表示移動電源的輸出能力越強,越能滿足手機的充電需要。如果你的手機是1A充電的,用輸出能力為500mA的移動電源為它充電,這樣充電時間會增加1倍。注意:手機的輸入充電電流為手機自行控制,移動電源的實際輸出電流不會超過手機的額定充電電流,2A輸出能力的移動電源為額定輸入1A的IPHONE4S充電,充電電流為1A。一般普通手機的額定充電電流為0.5A-1A,HTC智能手機部分型號為1.5A,iPhone手機1A,IPAD為2.1A。X44移動電源的輸出電流為2A,充電IPHONE和IPAD可以實現(xiàn)極速充。
3.電池電量顯示電路:這個電路為單片機實現(xiàn),功能就是顯示當前移動電源的電池剩余的電量。這樣能更加方便用戶使用,及時充電。X44為四級電量指示;綠色、橙色、紅色、紅色閃爍,分別對應電量:100%-70%-40%-10%。無負載時,或者智能手機等設備充電滿后,智能判斷,一段時間后會自動關閉輸出。
手動關機功能:在工作狀態(tài),LED橙色閃爍,3秒內(nèi)連續(xù)按鍵2次,即進入休眠,完全關閉輸出,電路進入超低功耗。X44休眠功耗從一般產(chǎn)品的50uA-100uA降低到3-8uA,功耗降低10倍以上,全面領先市場。X44移動電源休眠后,放置1年以上仍然電力十足。
4.LED 照明電路:此電路為單片機控制。長按3S可以打開高亮LED照明功能,充滿電一次可連續(xù)工作300小時以上。再長按3S關閉。
5.電池保護電路:此功能為單片機控制。當電池出現(xiàn)放電時過流,放電時電壓過低,充電時電壓過高這幾種異常情況下,電池保護電路就會關閉電池與外部的連接,保護電池的安全。移動電源使用的都是鋰電池,這種電池不能充放電過流,否則發(fā)熱量過大,有出現(xiàn)爆炸的風險。放電電壓過低、充電電壓過高,也會導致電芯發(fā)熱受損,出現(xiàn)爆炸、燃燒等危險情況。X44移動電源都已提供這些的安全保護功能。
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