解读低功耗移动电源系统硬件电路
才能升压;并且只有当C5足够大时,输出电压的脉动才可能足够小;当ExT的周期不变时,占空比越大,输出电压将越高。电路中FB为电压调整端,信号取自输出负反馈稳压电路,控制升压芯片达到稳定输出的目的。升压电路还包含输出控制电路,由两个开关管Q2和Q3构成一个开关控制电路。这个开关电路的控制信号0N/OFF来自单片机的P4.0端子。当P4.0为高电平时,Q3导通,Q2截止,升压电路的输出电压可以输出到负载,否则输出与负载断开。
电池保护电路
该电路主要由锂电池保护专用集成电路S-8261和控制充放电的MOsFET管等部分组成,电路如图6所示。在充电过程中,当电池的电压超过4.35 v时,专用集成电路S-8261的C0脚输出信号使充电控制Q5截止,锂电池立即停止充电,从而防止锂电池因过充电而损坏;放电过程中,当电池电压降到2.3 v时.S-8261的D0引脚输出信号使放电控制Q4截止,聚合物锂电池立即停止放电,以防止聚合物锂电池过度放电。S-8261的VM引脚为电流检测端。输出短路时,Q4、Q5的导通压降剧增,使得VM引脚电压立即升高,从而控制s-8261输出信号使Q4、Q5立即截止,从而实现过电流或短路保护。
采样反馈稳压控制电路
采样反馈稳压控制电路如图7所示,其中采样电路采用电阻分压方式,运放LM358($0.0737)构成同相比例放大电路,其输出信号连接到升压芯片的电压调整控制端FB,从而控制升压电路内部调整输出电压,达到输出电源稳定。
软件设计
单片机的程序设计要使整个电路稳定有序工作,因此必须考虑各个单元电路的工作原理和整个时序要求。该移动电源的工作原理是:当外接有5 V电源输入时,单片机控制AP5056给锂电池充电,此时中断移动电源输出模块;当按键1 s键人后,电池电压采样发送给单片机SN8P27ll经过处理控制LEDl、LED2、LED3、LED4工作;当键人3 s后单片机控制升压电路停止或者开启电源的输出,主程序流程图如图8所示。
编辑点评:通过分析移动电源的结构组成及关键技术,发现移动电源的性能优劣取决于储能介质、转换效率和兼容性,储能介质由聚合物电池决定,转换效率取决于电路板设计,输出方式决定兼容性。本文设计了一款以低功耗的单片机为核心控制系统的Dc-Dc升压方式的移动电源,各组成单元电路采用目前技术较为成熟的集成芯片,简化外围电路的设计。该设计性价比高,携带方便,操作简便,具备一定的兼容性,能为各种智能手机、MP3、MP4、数码相机等数码产品提供外置电源。
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