单电感移动电源设计方案

拉低，这时可以禁止MT2011工作，保证充放电芯片最多一个工作。

 

MT5036工作时，电感电流由VCC到SW。R9为下拉电阻，保证由于某种原因EN悬空时，EN引脚可以接地，MT5036不会误工作。R7与R8为FB的分压电阻，通过这两个电阻来设置MT5036的VOUT电压。C9、C10、C11为输出储能电容，BOOST电路电感往输出端电流不连续，输出电容容量应尽量选大一些，在MT5036芯片中选用2个22uF贴片电容并联。R14，R15为输出电流采样电阻，可以采样MT5036的负载，用来判断过载或者空载情况情况。

 

当AMP信号电压超过过载阈值时，单片机判断为过载，此时将EN拉低，关段MT5036。当AMP信号电压低于0.1A负载阈值时，单片机判断为空载，为防止效率耗散，40s后也将EN拉低，关段MT5036。

 

输出电压与分压电阻关系为：

 

当移动电源工作于充电过程中，SW是VIN和GND的方波信号，VBAT引脚是MT5036的内部供电引脚，此时VBAT引脚如果为电池电压，此时会出现内部漏电情况，可能会造成MT5036的损坏。由图1(a)可看出，电源适配器5V输入端(VIN)和锂电池输出端(VCC)均通过二极管连接到MT5036的VBAT引脚。这样做可以防止芯片内部漏电的情况。加入这两个二极管后，MT5036的供电引脚会选取电压大的一侧作为供电电源，可以保证内部MOS管有效关段。二极管类型最好选取肖特基二极管。

 

单片机在移动电源中起调节工作模式和保护的功能。单片机7号脚的SW1是移动电源输出的开关。开关按下时，会拉高EN信号，使MT5036工作。4个LED灯用来显示行动电源当前电量和充放电状态。SW1开关还可以通过长按让移动电源手电筒功能打开。

 

本文提出了一款单电感高效率移动电源设计方案已经普遍应用于市面上的移动电源中。使用1盎司铜厚双层板PCB指标已能达到使用要求。

 

随电池电压可变的占空比可以保持系统在输入输出范围内工作都是稳定的，如图3所示。SW占空比可以保持D=VOUT/VIN。整个系统是稳定的。

 

图3. 充电状态不同电池电压的SW状态

 

图4. 放电状态负载跳变时对输出电压的影响

 

由图4可知，2A的负载跳变会引起低于100mV的输出变化，为2%变化率，在移动电源芯片中表现是很好的。

 

在充电过程中，最高效率可以达到92%；在放电过程中，最高效率可以达到96%。所以用MT2011和MT5036两款电源芯片可以使整体设备保持很高的效率。在芯片处于待命状态工作时，静态电流可以低达40uA，也就是说处于待命状态180000小时，才会消耗行动电源25%的电量，所以，系统可以保持很长的寿命。

 

5.结论

 

在这篇文章中，通过对来颉科技两款电源芯片的介绍和对整体电路工作状态的介绍，描述了一种低静态电流的充电升压单电感应用的移动电源设计方案。

 

系统可以在单电感(低成本)情况下，保持移动电源系统稳定工作。并且可以保持高达96%的放电效率。40uA级别的低静态电流使得行动电源拥有超长的寿命。此文介绍的单电感移动电源还带有插入用电器自启动功能，并且2A负载跳变(ipad插入或拔出)能够保持在2%输出精度。