一款低成本高性能的LCD移動電源設(shè)計(jì)方案

據(jù)統(tǒng)計(jì)，市面上80%以上的產(chǎn)品采用的粗略的電量計(jì)量方式，同質(zhì)化嚴(yán)重。為了讓消費(fèi)者有更好的用戶體驗(yàn)，攜帶多重優(yōu)秀品質(zhì)的高性價(jià)比LCD移動電源應(yīng)運(yùn)而生。本文介紹一款低成本高性能的LCD移動電源設(shè)計(jì)方案。

圖1：LCD移動電源

CSU8RP3429通過使用芯片自帶的兩路高速PWM(32MHz)和5路高性能ADC(12bit，死區(qū)小于3mV，經(jīng)特有的基準(zhǔn)源數(shù)字校正技術(shù)校正后內(nèi)部參考電壓精度為1%)以及LCD驅(qū)動、IO口大電流驅(qū)動功能，無需外圍其他IC、無需增加驅(qū)動電路，即可實(shí)現(xiàn)效率高達(dá)90%的同步整流移動電源，在2.1A輸出條件下，效率仍然高于85%。

一、系統(tǒng)設(shè)計(jì)

移動電源由充電管理、放電管理、輸入檢測、顯示輸出組成(見下圖)。

二、詳細(xì)設(shè)計(jì)

2.1 PWM控制的充電管理(無需充電管理芯片)

CSU8RP3429通過PWM控制的Bulk DC-DC電路，可以對預(yù)充電，恒流充電、恒壓充電三個(gè)階段充電過程的電流和電壓進(jìn)行靈活的控制，滿足不同類型不同容量電池的充電要求。

2.2 PWM控制放電管理(可實(shí)現(xiàn)同步整流，無需外圍DC-DC芯片)

利用CSU8RP3429自身的高速PWM時(shí)鐘，結(jié)合I/O口的大電流驅(qū)動功能，可實(shí)現(xiàn)同步整流的Boost DC-DC，放電效率高達(dá)90%，在放電電流達(dá)到2.1A的條件下，效率仍然可以超過85%。

2.3 用數(shù)字校正技術(shù)校準(zhǔn)內(nèi)部2.0V基準(zhǔn)源 (省掉外部LDO芯片)

CSU8RP3429內(nèi)置的2.0V基準(zhǔn)電壓經(jīng)校正后誤差小于1%。

CSU8RP3429為電池的短路及過流提供了近硬件級保護(hù)機(jī)制，當(dāng)移動電源外部被短路時(shí)，芯片可及時(shí)關(guān)閉輸出通路。CSU8RP3429不需要外置的分壓電阻，可直接得出電池電壓值，有效防止電池被過充電，同時(shí)避免了因外部電路故障造成誤測。除此之外，芯片在多個(gè)環(huán)節(jié)對環(huán)路的反饋機(jī)制進(jìn)行檢測，從而保障系統(tǒng)是在閉環(huán)、安全的條件下運(yùn)行。

2.5 被充電設(shè)備的安全保障

放電USB接觸不良可能引發(fā)電壓過沖，傷害被充電設(shè)備。CSU8RP3429自帶VDD高電壓檢測功能，可及時(shí)控制過沖電壓：1A條件下，過沖電壓小于6.0V，持續(xù)時(shí)間小于200us，2A條件下，過沖電壓小于6.3V，持續(xù)時(shí)間小于200us，有力保障被充電設(shè)備的安全。

三、芯片自帶LCD驅(qū)動應(yīng)用

CSU8RP3429芯片自帶LCD驅(qū)動，當(dāng)IO口驅(qū)動LCD時(shí)，只需在燒錄選項(xiàng)選擇LCD使能，即可進(jìn)行便捷的LCD控制——輸出電流顯示、電量顯示百分比等。