駕馭合格移動(dòng)電源的優(yōu)秀設(shè)計(jì)策略

　　一、移動(dòng)電源主芯片分析

　　1、鋰電池管理IC：目前國(guó)內(nèi)充電管理系統(tǒng)比較成熟，智能IC監(jiān)控整個(gè)充電過程，執(zhí)行鋰電池的預(yù)充、恒流、恒壓三階段充電功能。主流管理IC有拓微TP4056，臺(tái)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(tǒng)，避免設(shè)備在充電時(shí)受到不穩(wěn)定的電流、電壓沖擊而損壞；可以對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行充放電控制，提供充電保護(hù)、放電保護(hù)、溫度 保護(hù)、漏電保護(hù)。過載保護(hù)、短路保護(hù)等多重保護(hù)，使產(chǎn)品性能更加安全穩(wěn)定，使產(chǎn)品本身使用壽命更長(zhǎng)，同時(shí)也避免不穩(wěn)定的輸出對(duì)手機(jī)造成傷害。自動(dòng)識(shí)別手機(jī)和多種數(shù)碼產(chǎn)品，支持各品牌智能手機(jī)及各類平板電腦充電，兼容USB 5V輸入的其他數(shù)碼類電子產(chǎn)品充電。目前比較常見的品牌及型號(hào)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)過升壓電路才能輸出。在升壓的過程中因?yàn)殡娐飞习l(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(zhuǎn)換率。目前國(guó)內(nèi)技術(shù)轉(zhuǎn)換效率高低不等，一般在75-85%。也有些 力較強(qiáng)的廠家采用成本較高的方案，自主研發(fā)電路設(shè)計(jì)，實(shí)際轉(zhuǎn)換率能達(dá)到90%以上。移動(dòng)電源系統(tǒng)商正加速導(dǎo)入大電流直流對(duì)直流（DC-DC）轉(zhuǎn)換器。瞄準(zhǔn)龐大的移動(dòng)電源市場(chǎng)商機(jī)，閘能、遠(yuǎn)翔、O2Micro、MPS、立锜和致新等電源IC供應(yīng)商，皆已著手開發(fā)或推出大電流DC-DC轉(zhuǎn)換器，以幫助系統(tǒng)廠開發(fā)充電速度更快的移動(dòng)電源產(chǎn)品。

　　4、SoC：一些國(guó)內(nèi)廠家正傾向于推出單芯片解決方案，以一顆芯片實(shí)現(xiàn)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(zhǔn)入門檻。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(cè)、各種過充過放短路保護(hù)、負(fù)載自動(dòng)識(shí)別、照明和LED/LCD顯示驅(qū)動(dòng)功能模塊，內(nèi)置高精度參考源，配合外圍簡(jiǎn)潔的硬件線路，能較好解決反充電等問題。芯海科技有限公司SOC芯片CSU8RP3119應(yīng)用于移動(dòng)電源產(chǎn)品的單芯片解決方案。通過使用芯片自帶的兩路高速PWM（16M）和四路高性能ADC（12bit，死區(qū)小于3mV）以及特有的基準(zhǔn)源數(shù)字校正專利技術(shù)，CSU8RP3119無需外圍其他IC，即可實(shí)現(xiàn)效率高達(dá)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(hù)板重要性

　　對(duì)于移動(dòng)電源的電芯問題，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(fù)雜，尚未制定統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)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(duì)較長(zhǎng)。目前聚合物電芯移動(dòng) 電源比較專業(yè)的神族排名靠前，所有型號(hào)都是都可查詢編號(hào)的聚合物電芯，而且同體積的容量比一般的聚合物還高15%，從無安全問題。

　　首先是兼容性。

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

　　另外還有一些國(guó)產(chǎn)手機(jī)充電電流為08A，0.7A，也就是說不同的設(shè)備有不同的電流要求，如果不按要求參數(shù)給設(shè)備充電是很有安全隱患的，甚至?xí)霈F(xiàn)永久損害設(shè)備。

　　如果移動(dòng)電源里面的電阻和電路板用的不一樣，或者沒有通過國(guó)家檢測(cè)的話，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(tǒng)，就簡(jiǎn)單的將電池電壓3.7V升至5V沒有任何的保護(hù)電路。

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

　　其次是過載過壓過溫保護(hù)。

　　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(dāng)負(fù)載連接到快速充電端口時(shí)，升壓IC能立即檢測(cè)出負(fù)載的可接受最大電流，然后為負(fù)載提供最優(yōu)輸出電流。這樣可以在為負(fù)載提供快速充電模式下，最大限度保護(hù)電池不被過高電流損壞。

　　事實(shí)上在移動(dòng)電源使用過程中，如果使用方式、使用環(huán)境不恰當(dāng)，可能也會(huì)造成不明原因的過流、過壓短路情況，做工好的移動(dòng)電源可以內(nèi)置溫度感應(yīng)芯片，當(dāng)電芯溫度超出預(yù)設(shè)值時(shí)，關(guān)閉設(shè)電路，從而通過內(nèi)部保護(hù)電路有效保護(hù)移動(dòng)電源和充電電池的安全性。

　　另外還有移動(dòng)電源的過放保護(hù)。

　　配有電壓智能檢測(cè)系統(tǒng)的移動(dòng)電源電路板可以達(dá)到這樣的功能——當(dāng)移動(dòng)電源電壓低于其過度放電電壓檢測(cè)點(diǎn)時(shí)將激活過度放電保護(hù)，自動(dòng)停止放電，以免過度放電影響移動(dòng)電源壽命，甚至?xí)龎氖謾C(jī)等數(shù)碼產(chǎn)品。

　　最后是電源轉(zhuǎn)換率的問題。

　　電源轉(zhuǎn)換率：也就是電池標(biāo)配容量和實(shí)際給手機(jī)及數(shù)碼設(shè)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(zhuǎn)換率，質(zhì)量好的一般可達(dá)80%左 右，普通的則在70~75%左右，差的甚至只有30%，如轉(zhuǎn)換率低于75%則意味著移動(dòng)電源線路損耗較大，電芯本身的發(fā)熱量也大。

　　對(duì)移動(dòng)電源轉(zhuǎn)換率起最重要作用的是“移動(dòng)電源保護(hù)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(shè)計(jì)，同時(shí)使用的電芯也比較出色，并且具有扎實(shí)的保護(hù)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(jī)耗電量越來越大，大部分的智能手機(jī)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(fèi)者與工程師不得不重新審視移動(dòng)電源的設(shè)計(jì)與研發(fā)，而對(duì)于移動(dòng)電源的內(nèi)部構(gòu)造，你又了解多少呢？