新一代高效率移动电源设计
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直观地讲,充电电流和升压电流是相关的,如果充电电流设定为1A,在电池电压最低的情况下升压,升压时最多能输出1A左右的电流。如果想增大升压输出电流,则充电电流也要相应增加。
另外,ZS6366还具有放电过流保护和短路保护功能,负载电流超过限流电流继续增大,直至CS与CSN两端的压差超过60mV,且维持时间超过1s,则系统启动负载过流保护功能,芯片关闭USB的输出通路,进入待机状态。
3 保护
此方案拥有多种保护功能,可保障器件的正常工作。保护功能包括:充电USB短路保护、升压USB短路保护、二级短路保护和USB过压保护等功能。
充电USB短路保护:当充电时USB发生短路,芯片会关闭USB输出,熄灭电量指示灯,同时继续为电池充电;短路解除后,短按按键可以解除短路保护状态,USB输出打开,电量指示灯亮起,16s后恢复充电。
升压USB短路保护:当电池升压时,USB发生短路,芯片会关闭升压,进入待机状态;短按按键可以解除短路保护状态。
二级短路保护:在某些极限状态下发生USB短路,芯片检测不到短路状态,但仍然可以关闭USB输出,短路解除后会自动恢复原来状态,保护器件不被损坏,电池端也不会出现大电流,保护IC不会保护。
USB过压保护:输入电压过高,超过6V时,芯片会控制关闭USB输出,防止接在USB的便携设备因为过压而损坏,指示灯闪烁,提示输入电压异常,充电仍然正常进行。输入电压正常后状态解除。
4. 系统其他控制功能
当一个灯以4Hz频率开始闪烁时,表示系统内部电池电量不足(即电池电压已经低于2.9V),需要充电,这时升压系统已经关闭,LED灯闪烁4s后,系统进入待机状态。
在无电源的情况下,短按按键,启动5V升压系统给负载供电,同时LED灯显示当前电量,维持时间约为8秒钟,之后LED灯自动关闭,如果在8秒钟内灯没有熄灭的时候再一次短按手动开关,则灯会马上关闭。
图3:典型应用电路图。
设计的注意事项
在设计过程中,电阻、电容、电感等元器件的选择对于系统的正常工作起着非常重要的作用。比如电阻,RS和RCS的精度影响采样电流的精度,因此推荐使用1%精度的电阻;对于封装,请根据电阻实际的功率计算,也可以用两个并联的形式分散热量。例如:RS在升压时流过电流最大为2A,则它最大功耗是2A×2A×0.04Ω=0.16W
RFB1和RFB2的精度影响输出电压的精度,因此推荐使用1%精度的电阻,如担心虚焊的问题也可考虑RFB1采样两个电阻并联。
总结
ZS6366运用了比较新颖的拓扑结构,升压和降压用同一个电感,不但充电可以做到同步,还支持同步升压给手机充电,所以在1A~2A输入充电时效率和温度表现都很好,同时还集成了运算放大器,可实现精准电量指示,并提供过充过放、过压、过流、短路、限流保护等功能。
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