基于ZS6366的高效率移动电源应用设计

　　随着智能移动设备性能的不断提升，电池越来越不堪重负，移动电源产品随之发展壮大，此外，用户需求的提升也要求产品朝着灵活设计的方向发展。目前市场上的锂电池充电管理IC 大多为1A线性充电，其缺点表现为：1A的线性充电温度很高、片上热阻损耗严重，导致线性电池充电管理IC的电流很难做到2A,即使通过外扩MOS做到 2A,温度也比较高，而且转化效率在70%左右，因此，开关充电就显得非常必要。目前市场上对锂电池充电管理IC的需求主要是：2A~3A大电流集成MOS、开关式效率达到90%以上，以及低温充电管理IC.另外，多功能的集成芯片越来越受欢迎，包括开关充电管理、电池电量检测显示、同步升压输出限流等功能集成于单一芯片之上成为当今的发展趋势。

　　集成多功能，低成本更可靠

　　“三合一”、“五合一”芯片受到市场欢迎。ZS6366即是一款应用于移动电源，集成了开关锂电池充电管理、同步升压输出限流、电池电量检测显示、LED手电筒及按键控制为一体的便携式电源管理IC.它以开关方式进行充电，集成了包括涓流充电、恒流充电和恒压充电全过程的充电方式，浮充电压精度在全温度范围可达±1%,并且具有充电电流温度低，充电效率高等优点，配合适当的外围器件可以达到2A甚至更高的充电电流。

　　在充电状态下，如果输出USB同时接了负载，ZS6366的动态路径调整功能会智能分配输入电流优先提供给负载，如果负载电流增大，则会自动关闭充电，待负载充电电流逐渐减小到一定值时再打开电池充电，有效地限制了输入电流，防止损坏供电的适配器或者USB.同时也可以通过按键切换充电或放电。

　　ZS6366的DC-DC升压可达到±1%的精度，可以提供高达90%以上的升压转换效率，同时具有精确的升压限流功能。ZS6366 配置了4个LED恒流驱动端口，智能显示电池电量，芯片内置逻辑锁定功能，防止电量指示的状态不稳，同时集成了电池真实电压追踪技术，跟踪电芯内部真实电量，防止充放电造成的电压偏差。另外，ZS6366具有多重保护设计，包括负载过流保护、短路保护、软启动保护等，同时芯片端口设计了高性能的ESD保护电路，使得该款芯片具有极高的可靠性。电池放电在2.9V时关断，有效保护和延长电池充放次数和寿命。 基于ZS6366的应用实例

　　ZS6366采用同步降压方式来对锂电池进行充电，此做法的好处是可以将转换效率提升至90%以上，并且能很好地规避线性管理IC的温度高、电流无法做大的问题。而在充电功能、升压功能及保护功能上都做了非常好的优化，在做到快速充电的同时，提高了可靠性，降低了成本。图1为基于ZS6366的典型应用方案的系统框图，图2为充电过程中的状态转换示意，图3是一个典型应用的电路图。

　　1 开关充电

　　在充电过程中，ZS6366用开关方式对电池进行涓流/恒流/恒压三段式充电。当电池电压低于3V时进行涓流充电;当电池电压高于3V时进行恒流充电;当电池电压接近4.2V时进行恒压充电，此时充电电流开始逐渐减小，当电流减小到恒流充电电流的1/10时，4个LED灯全部常亮，指示电池已经饱和。这时，芯片可选择电流进一步减小到零，维持浮充电压;或者终止充电，等待电池电压降低到一定电压(VRECHG)时进行复充(Recharge)。

　　充电时，对电池充电的电流大小由芯片的SNS引脚和BAT引脚之间的采样电阻RS来设定。恒流充电电流ICharge由下式决定：

　　涓流充电电流为ICharge的1/8,充满判断电流为ICharge的1/10

　　电流的瞬时增大会对电池造成伤害，当电池直接进入恒流充电时，ZS6366会控制充电电流逐渐增大到设定值，避免了瞬间大电流冲击引起的各种问题。

　　另外，ZS6366具有动态路径调整功能，保证了USB端负载的优先供电。如果充电过程中，输出USB同时带有负载，ZS6366会控制系统给电池充电同时供电给负载;如果VCCS》3.7mV,ZS6366会控制系统优先供电给负载，同时逐渐减小充电电流直到不充电，让全部输入电流供给负载，同时达到了输入限流的效果，如果VCCS《3.2mV,芯片会控制恢复充电。

　　2. 同步升压

　　此方案具有同步升压功能，可将单节锂电池2.9V ~4.2V之间的电压升压到5V输出，给负载供电。电池电压低于2.9V时，芯片系统将判断为电池电量不足，停止升压。当VIN电压低于3.3V时，系统将判断为电源适配器掉电，并启动升压电路。

　　升压时，ZS6366通过CS和CSN检测负载电流，如果负载电流逐渐增加，到达限流值时输出电压会下降，直到不升压(同步整流PMOS常开)。限流值的计算：

　　同时要满足：

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