駕馭合格移動(dòng)電源的優(yōu)秀設計策略

　　一、移動(dòng)電源主芯片分析

　　1、鋰電池管理IC：目前國內充電管理系統比較成熟，智能IC監控整個(gè)充電過(guò)程，執行鋰電池的預充、恒流、恒壓三階段充電功能。主流管理IC有拓微TP4056，臺灣德信EUP8027等。充電時(shí)間5000maH大約8小時(shí)。

　　2、MCU：PCB板上智能控制系統，避免設備在充電時(shí)受到不穩定的電流、電壓沖擊而損壞；可以對產(chǎn)品進(jìn)行充放電控制，提供充電保護、放電保護、溫度 保護、漏電保護。過(guò)載保護、短路保護等多重保護，使產(chǎn)品性能更加安全穩定，使產(chǎn)品本身使用壽命更長(cháng)，同時(shí)也避免不穩定的輸出對手機造成傷害。自動(dòng)識別手機和多種數碼產(chǎn)品，支持各品牌智能手機及各類(lèi)平板電腦充電，兼容USB 5V輸入的其他數碼類(lèi)電子產(chǎn)品充電。目前比較常見(jiàn)的品牌及型號有意法STM8S003F3P6，十速，松翰，HOLTEK，海爾HR6P61，芯?？萍?等。

　　3、貼片升壓IC：移動(dòng)電源電池的電壓為3.7V，而輸出電壓則是5.0V，電力需要經(jīng)過(guò)升壓電路才能輸出。在升壓的過(guò)程中因為電路上發(fā)熱損耗了部分電量，使實(shí)際輸出的電量和電池輸出的電量存在一定的差異，兩者的比值叫做移動(dòng)電源的轉換率。目前國內技術(shù)轉換效率高低不等，一般在75-85%。也有些 力較強的廠(chǎng)家采用成本較高的方案，自主研發(fā)電路設計，實(shí)際轉換率能達到90%以上。移動(dòng)電源系統商正加速導入大電流直流對直流（DC-DC）轉換器。瞄準龐大的移動(dòng)電源市場(chǎng)商機，閘能、遠翔、O2Micro、MPS、立锜和致新等電源IC供應商，皆已著(zhù)手開(kāi)發(fā)或推出大電流DC-DC轉換器，以幫助系統廠(chǎng)開(kāi)發(fā)充電速度更快的移動(dòng)電源產(chǎn)品。

　　4、SoC：一些國內廠(chǎng)家正傾向于推出單芯片解決方案，以一顆芯片實(shí)現移動(dòng)電源的基本功能。致尚科技以一顆ZS6366的芯片完全取代目前市場(chǎng)上MCU 充電管理IC 升壓IC的方案；并為各大方案公司提供Turnkey解決方案，以盡量降低準入門(mén)檻。芯旺微電子MCU集成了充電管理、同步整流升壓放電控制、電量檢測、各種過(guò)充過(guò)放短路保護、負載自動(dòng)識別、照明和LED/LCD顯示驅動(dòng)功能模塊，內置高精度參考源，配合外圍簡(jiǎn)潔的硬件線(xiàn)路，能較好解決反充電等問(wèn)題。芯?？萍加邢薰維OC芯片CSU8RP3119應用于移動(dòng)電源產(chǎn)品的單芯片解決方案。通過(guò)使用芯片自帶的兩路高速PWM（16M）和四路高性能ADC（12bit，死區小于3mV）以及特有的基準源數字校正專(zhuān)利技術(shù)，CSU8RP3119無(wú)需外圍其他IC，即可實(shí)現效率高達93%的同步整流移動(dòng) 電源，在2.1A輸出條件下，效率仍然高于88%。

　　二、電路保護板重要性

　　對于移動(dòng)電源的電芯問(wèn)題，很多人總是以容量論英雄，但在移動(dòng)電源市場(chǎng)環(huán)境復雜，尚未制定統一標準的前提下，容量雖然很重要，但是電芯質(zhì)量、安全更 為關(guān)鍵。目前移動(dòng)電源電芯一般采用18650鋰離子電芯和鋰聚合物電芯兩種，最好選擇聚合物電芯的電池，安全性較高，且壽命相對較長(cháng)。目前聚合物電芯移動(dòng) 電源比較專(zhuān)業(yè)的神族排名靠前，所有型號都是都可查詢(xún)編號的聚合物電芯，而且同體積的容量比一般的聚合物還高15%，從無(wú)安全問(wèn)題。

　　首先是兼容性。

　　在適用范圍上的區別——不是每個(gè)移動(dòng)電源都可以給你的手機合理充電。我們先了解一下手機平板等智能設備充電的一些要求和充電時(shí)的參數。

　　另外還有一些國產(chǎn)手機充電電流為08A，0.7A，也就是說(shuō)不同的設備有不同的電流要求，如果不按要求參數給設備充電是很有安全隱患的，甚至會(huì )出現永久損害設備。

　　如果移動(dòng)電源里面的電阻和電路板用的不一樣，或者沒(méi)有通過(guò)國家檢測的話(huà)，質(zhì)量很難保證，工藝差的移動(dòng)電源電路板通常只有簡(jiǎn)單的升壓系統，就簡(jiǎn)單的將電池電壓3.7V升至5V沒(méi)有任何的保護電路。

　　這樣的簡(jiǎn)陋電路，電流輸出是不穩定的，有可能會(huì )把我們的數碼設備電池充爆，還有可能使手機里面的線(xiàn)路板發(fā)燙而造成短路，以至于燒毀線(xiàn)路板。

　　其次是過(guò)載過(guò)壓過(guò)溫保護。

　　精密的升壓IC能夠提供高效安全的電流自動(dòng)匹配方案。當負載連接到快速充電端口時(shí)，升壓IC能立即檢測出負載的可接受最大電流，然后為負載提供最優(yōu)輸出電流。這樣可以在為負載提供快速充電模式下，最大限度保護電池不被過(guò)高電流損壞。

　　事實(shí)上在移動(dòng)電源使用過(guò)程中，如果使用方式、使用環(huán)境不恰當，可能也會(huì )造成不明原因的過(guò)流、過(guò)壓短路情況，做工好的移動(dòng)電源可以?xún)戎脺囟雀袘酒?，當電芯溫度超出預設值時(shí)，關(guān)閉設電路，從而通過(guò)內部保護電路有效保護移動(dòng)電源和充電電池的安全性。

　　另外還有移動(dòng)電源的過(guò)放保護。

　　配有電壓智能檢測系統的移動(dòng)電源電路板可以達到這樣的功能——當移動(dòng)電源電壓低于其過(guò)度放電電壓檢測點(diǎn)時(shí)將激活過(guò)度放電保護，自動(dòng)停止放電，以免過(guò)度放電影響移動(dòng)電源壽命，甚至會(huì )燒壞手機等數碼產(chǎn)品。

　　最后是電源轉換率的問(wèn)題。

　　電源轉換率：也就是電池標配容量和實(shí)際給手機及數碼設備進(jìn)行充電時(shí)能完全輸出的百分比。移動(dòng)電源的品質(zhì)主要取決能量轉換率，質(zhì)量好的一般可達80%左 右，普通的則在70~75%左右，差的甚至只有30%，如轉換率低于75%則意味著(zhù)移動(dòng)電源線(xiàn)路損耗較大，電芯本身的發(fā)熱量也大。

　　對移動(dòng)電源轉換率起最重要作用的是“移動(dòng)電源保護板”，所以如果一款移動(dòng)電源的PCB電路板采用了較好的做工和設計，同時(shí)使用的電芯也比較出色，并且具有扎實(shí)的保護電路，那么這款移動(dòng)電源的質(zhì)量就得到了保證。

　　有鑒于如今智能手機耗電量越來(lái)越大，大部分的智能手機電池都不可拆卸，一款容量大攜帶方便的移動(dòng)電源就成了人們出門(mén)旅行必備的電子產(chǎn)品。但最近移動(dòng)電源安全事故頻出，讓消費者與工程師不得不重新審視移動(dòng)電源的設計與研發(fā)，而對于移動(dòng)電源的內部構造，你又了解多少呢？