移動電源保護電路設(shè)計及產(chǎn)品選型

如今，智能手機的耗電量越來越大，大部分智能手機的電池都是不可拆卸的，所以一個大容量的便攜式電源和便當(dāng)就成為了人們外出旅游必備的電子產(chǎn)品。然而，移動電源事故頻發(fā)，迫使用戶和工程師從一開始就對移動電源的規(guī)劃和發(fā)展進行重新審視。你對移動電源的內(nèi)部結(jié)構(gòu)了解多少?

移動電源一般由外殼、電池和電路板組成。外殼是產(chǎn)品包裝的第一道工序，并具有美觀的端面造型、防護等功能，一般用于塑料和金屬，有些產(chǎn)品往往是塑料也用于防火信息。電路板重要用于終端電壓、電流控制、輸入輸出控制等功能。電池是移動電源中成本最高的元件，其中18650電池和聚合物電池是最常見的兩種。除了電池，電路板在移動電源中也很重要。關(guān)于可充電電池，該規(guī)格具有安全的充電截止電壓和安全的放電截止電壓，并帶有校準(zhǔn)的附加最大工作電流。移動電源規(guī)劃，首先要對聚合物電池進行安全充電，因為電池的成本比較高，而且為了系統(tǒng)的安全可靠運行，要有一個充電處理系統(tǒng)。聚合物電池在要為便攜式設(shè)備充電時放電，因為其寬的輸入電壓為5V，所以具有5V的升壓。無論是充電處理系統(tǒng)還是升壓系統(tǒng)，都要線路板進行供電，所以內(nèi)部線路板對移動電源的規(guī)劃好壞決定產(chǎn)品智能與否。

1.充保護

鋰離子電池過充保護采用功率處理芯片檢測電壓末端，芯片內(nèi)部為基準(zhǔn)設(shè)置(手機鋰離子電池一般為3.5v)。當(dāng)參考量逐漸升高，上升到vss-vdd編程值時，此時的電壓為保護過充停機電壓，過充保護通過邏輯連接輸出低電平或高電平控制外部控制電路來完成。當(dāng)電壓緩慢下降時，將vss-vdd電壓值設(shè)置為參考值。當(dāng)在設(shè)置下面檢測到引用時，這是移除過充電保護的邏輯連接。

2.過放電保護

過放電保護電壓是指在放電過渡時保護電池的最低電壓。當(dāng)放電到這個電壓點時，保護電路阻塞電路，達到保護電池的目的。根據(jù)電池壽命與放電深度的連接，電池電壓、放電速率與放電深度的連接，并結(jié)合設(shè)備的實際負荷，確定電池放電停止電壓，規(guī)劃電池放電保護電路。

3.短路保護

由短路引起的電路電流一般是額外工作電流的10倍以上，而過流保護要延遲幾十毫秒。直接短路出現(xiàn)的數(shù)十倍的額外電流也會在數(shù)十毫秒內(nèi)影響電池的功能。現(xiàn)有的保護方法有PPTC法，即通過電流突增的熱阻電路，但同時要毫秒級的反應(yīng)時間，同時新增了電路的阻抗。還有專門針對電池短路的集成芯片，該芯片應(yīng)用規(guī)模小，成本高。

4.介紹了PTC(列車自動控制系統(tǒng))

PTC正溫系數(shù)熱敏電阻又稱多晶硅，聚合物自熔斷器(聚合物可復(fù)位熔斷器)后聚合物由熔斷器后的聚合物基體和導(dǎo)電炭黑顆粒組成。因為聚合物熔斷器是導(dǎo)體，所以電流通過它們。當(dāng)過流通過聚合物自熔斷器時，熱(I2R)會使其膨脹。炭黑顆粒被分離，聚合物自熔絲的電阻增大。這將導(dǎo)致聚合物自熔斷器升溫更快，并擴大更多，進一步新增電阻。當(dāng)溫度達到125℃時，電阻明顯變化，電流明顯減小。流過聚合物自修復(fù)熔斷器的小電流足以使熔斷器保持在這種溫度和高電阻狀態(tài)。當(dāng)故障消除后，聚合物從復(fù)合保險絲縮短到原來的形狀，并將炭黑粒子結(jié)合在一起