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移動電源接口輸入保護電路

鋰電池保護電路設計

鋰電池充電電路設計

鋰電池Boost升壓放電電路設計

溫馨提示：看過我之前文章的可以直接跳過一堆介紹的文字，直接看最後的原理圖。

設計需求瞭解

隨著手機越來越普及，手機應用功能的增多，更有人提出移動辦公時代的概念。手機作為我們日常使用的便攜式數碼設備，已經成為我們生活的一部分。但手機畢竟是電子產品，所有的電子產品都離不開供電的問題。如果在一些時候，手機電量不足了大家肯定想到的是使用移動電源來臨時給手機供電充電了。其實不單單是手機，很多其他便攜式設備都可以使用移動電源來供電。那麼對移動電源的設計就有了明確的需求了。

首先移動電源是要求可以長期儲，便攜，小巧。這樣我們的工程師們就想到了使用鋰電池來做電量的儲存，鋰電池體積不是很大，相對儲存電量的密度也比較大。所以目前市場上使用的大都是鋰電池。當然，將來由於技術的發展，有可能選擇燃料電池，或者核電，就像鋼鐵俠胸前的那個供電設備一樣。我們在選定核心為鋰電池後，我們知道鋰電池的各種特性需要設計更好的保護電路，這樣鋰電池才能使用的更長久和安全。於是在使用到鋰電池的地方必定要為鋰電池設計保護電路。另外，鋰電池能多次重複使用，需要設計充電電路。充滿電後需要給其他設備供電，這樣就需要設計對應的供電電路。當然還有一些可有可無的指示電路等等。

針對鋰電池的保護電路之前的文章也有講解，有不清楚的朋友可以去我頭條文章欄目查閱，這裡再羅列下，鋰電池保護電路至少需要做到，過充、過放、過流短路保護，充電時還要對其做過溫保護控制。

鋰電池的充電電路也是有嚴格要求步驟的，需要根據電池狀態嚴格按照電池充電步驟進行充電。對應鋰電池的充電電路的介紹這裡也不講了，之前有文章做了講解，不清楚的朋友還是那句老話，可以去我頭條文章欄目查閱。

鋰電池輸出供電電路要根據實際情況，看你是給什麼樣的設備供電，有怎樣的供電需求設計，一般都是設計成5V輸出，因為現在大多數便攜式設備都是不超過5V的充電器為其充電供電。也有些不是5V，比如說筆記本。現在市場上已經有設計出可以為筆記本和手機供電的移動電源了。這裡我們只以市場上最多的輸出5V為例介紹。

因為移動電源需要長時間待機，所以其電路設計最好也是要求是有低功耗設計。不然電源自身的電路就很容易將電消耗殆盡，無法實現長時間待機了。

所以從上面的總結可以知道，鋰電池移動電源電路的設計結構大概是下圖這樣的：

移動電源電路結構框圖

通過上面的瞭解，我們在設計一個移動電源充電寶電路的時候心裡就胸有成竹了，話不多說，直接給出一張原理圖，如下：

PowerBank

詳細閱讀上圖我們知道移動電源主要由充電接口電路、鋰電池保護電路、鋰電池充電電路、和Boost升壓電路組成。下面我們對這些電路分別講解。

移動電源接口輸入保護電路

接口電路使用了一個自恢復保險絲和一個穩壓二極管構成，這個電路具有輸入電壓防反接、輸入過壓、輸出過流保護功能。

1.如果輸入電源極性接反，那麼穩壓二極管正向導通，保險絲電流會迅速上升，從而保險絲動作，保護後級電路。

2.如果輸入電源電壓過高，超過穩壓二極管動作電壓時，穩壓二極管工作在穩壓狀態，從而保證後級電路輸入電壓範圍在正確輸入電壓範圍內。這裡穩壓二極管可以選5.1V 的穩壓二極管，功率儘量選擇大些的。

3.如果後級電路有對GND短路的情況也會導致保險絲動作，從而保護電路。

使用這個接口輸入電路有這3個功能，當然，如果你確保輸入電源都是正確的話，這個保護電路可以省去不要。

關於更多防反接電路可以查閱我頭條文章欄目，有一篇文章作了比較全面的介紹。

鋰電池保護電路設計

這裡鋰電池保護電路使用的方案是，市場上使用最多的鋰電池保護芯片DW01和Nmos管8205A組成。值得注意的是，這裡鋰電池接入的電路我加了一個Pmos管防反接保護，這樣可以保證我們在DIY時，防止電池正負極接錯而導致後面的電路損壞。對於這個Pmos防反接電路和鋰電池保護電路這裡也就不作過多介紹，之前也有相關文章具體講過。

鋰電池充電電路設計

鋰電池充電電路我們採用的是TP4056，也是市場上用的非常多的芯片，具有充電指示和充滿指示功能。對鋰電池的充電電流可以通過外接的電阻配置。這個鋰電池的充電電路這裡也不作過多講解，我之前有專門的文章介紹鋰電池充電電路，不清楚的朋友還是去查閱吧。

鋰電池Boost升壓放電電路設計

最後是這個鋰電池Boost升壓電路，使用的是高效同步整流Boost升壓芯片FP6276A，對於什麼是同步整流、Boost升壓，昨天還有發文介紹這個高效同步整流Boost升壓芯片FP6276A，文章裡面都有講這些，對於不清楚的朋友還是查閱我頭條（單片機嵌入式愛好者）之前的文章吧，我這裡就不一一拷貝介紹了（^_^最後一次重複，不要懟我）。

移動電源輸入充電電路

鋰電池保護電路

鋰電池Boost升壓同步整流電路

此篇文章就介紹到這裡，懂的朋友直接收藏上面的原理圖就好了。如果發現原理圖有什麼不對的歡迎評論指出。

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