便攜式電子產(chǎn)品方案匯總：1-3串鋰電池充電，5V,12V降壓，鋰電3.2V，7.4V升壓

li13691661579 · 發(fā)表于 2021-3-18 22:52:47

本帖最后由 li13691661579 于 2021-3-18 23:01 編輯

近年來,最時髦、最走俏的電子產(chǎn)品當屬“便攜式”。形形色色、五花八門的便攜式電子產(chǎn)品以極快的速度開發(fā)、上市,使人目不暇接、耳目一新。便攜式電子產(chǎn)品的特點是:尺寸小、重量輕、耗電少、性能好，并且向多功能、更輕巧靈活的方向發(fā)展，在如今快節(jié)奏的時代無疑是站在了風口，近年來傳統(tǒng)的便攜式小風扇、補水儀、藍牙音箱都是這持續(xù)上量，新興的美容儀、筋膜槍、按摩器等也表現(xiàn)搶眼，甚至因為疫情帶動的額溫槍、網(wǎng)紅補光燈等都表現(xiàn)出了強大的市場需求和趨勢。

便攜式電子產(chǎn)品主要包括三個方面:

電池管理: 即含有電池充電安全保護、剩余電量測量及提示;

功率轉(zhuǎn)換: 利用電源的單一電壓供電為各種負載提供適當?shù)碾妷汉碗娏?/font>;

負載管理: 根據(jù)各類負載工作模式，按供電程序和供電方式，提供功率。

(1) 電池管理

大多采用具有高能量密度，自放電率極鋰離子電池，典型鋰離子電池的放電曲線從滿充電時的4.2V 變化到徹底放電時的2.7V。盡管這樣的曲線是智能手機的良好選擇，但是也許不適合便攜式美容儀、電動工具和醫(yī)療保健設(shè)備。在后面幾種情況下，也許需要多節(jié)電池來提供必要的運行時間以適合實際使用。這意味著，將必須使用2節(jié)到4 節(jié)電池，或者串聯(lián)或者并聯(lián)，或者串并聯(lián)組合。結(jié)果，這類電池配置的電壓范圍可能從16.8V 變化到10.8V (4 節(jié)鋰離子電池串聯(lián))，或從12.6V 變化到8.1V (3節(jié)鋰離子電池串聯(lián))，或從8.4V 變化到5.4V (2節(jié)鋰離子電池串聯(lián))。

目前市場上的鋰電池都自帶保護板，我們在做便攜式產(chǎn)品時對電池的管理主要是針對可充電電池的剩余電量測量，充電過程監(jiān)管及安全保護措施。電池剩余電量的測量是電池管理的首要任務(wù)。目前，有多種類型的專用 IC 可以提供對電池的監(jiān)測功能，包括電池電量、溫度、電壓、充電次數(shù)、使用時間等參數(shù)，充電管理和安全保護也是電池管理的另一項重要任務(wù)。充電管理就是要自動檢測、判斷電池的有效性，對充電過程進行自動檢測判斷，自適應(yīng)地采用線性充電、脈沖充電、浮充電或恒壓、恒流充電方式，同時對電池溫度、充電時間、電池電壓等參數(shù)進行監(jiān)測，防止電池過充電、深度放電、或反向連接等，確保電池安全。

充電方案推薦：

FP8102,FP8202,FP8207,FP8208A,BQ24027,BQ24026,BQ24025,MP26028,MP2602,MP26023,STC4054,XT2052,AP5056,BL4056B,TP4056,AP5057,CN3153,CN3152,XT2059,XT4066,SE9011等。

(2) 功率轉(zhuǎn)換管理

采用電池供電的電子產(chǎn)品受到體積、重量的限制，一般采用只提供某一個固定電壓的電池組。而電子產(chǎn)品往往含有存儲器、微控制器及I/O 設(shè)備等，它們所需要的工作電壓/電流大多不相同，或者為節(jié)省功耗，還需要動態(tài)選擇不同的內(nèi)核電壓，因此，要對單一供給的電池電壓進行各種功率轉(zhuǎn)換，以滿足各種負載的要求。當前能提供功率轉(zhuǎn)換功能的 IC 芯片基本上采用三種功率轉(zhuǎn)換技術(shù)，構(gòu)成三種功率轉(zhuǎn)換器:

ⅰ ．低壓降穩(wěn)壓器: 這是一種傳統(tǒng)的線性穩(wěn)壓器，通常用于模擬信號處理器芯片(因為它要求確保信號的完整性，在處理信號過程中不能有明顯的損傷) 。因此，常采用這種線性穩(wěn)壓器，并要求電流具有低的輸出噪聲，較高的電流紋波抑制比。利用它為射頻功放供電(如移動電話的功放) ，由于此時功放為線性工作狀態(tài)，基本上是固定負載阻抗，降低供電電壓非常有助于節(jié)省功耗，約比高電壓供電節(jié)省 80% 以上的功率。另外，低壓降功率轉(zhuǎn)換還常為 LDO 驅(qū)動器、液晶顯示屏小鍵盤背光、音頻功放提供電源。

ⅱ ．電感式同步降壓轉(zhuǎn)換器: 這種功率轉(zhuǎn)換器主要優(yōu)點是無論輸出 /輸入電壓比有多大，都能以極高的效率輸出穩(wěn)定的電壓。其缺點是因采用電感器，體積較大。若電感量小，則電流紋波較大，會在一定程度上影響 IC 的工作性能。DSP、存儲器及數(shù)字 I/O 等在運行期間要耗用較多的功率，而新開發(fā)的 IC 器件其趨勢是采用較低的工作電壓，以便節(jié)省功率，其中有的芯片要長時間處于運行狀態(tài)。這種負載特點特別適用電感式功率轉(zhuǎn)換器。當然，若便攜式電子產(chǎn)品在體積方面要求嚴格，此種功率轉(zhuǎn)換器的采用會受到限制。

ⅲ．開關(guān)電容器轉(zhuǎn)換器: 這種轉(zhuǎn)換器無需電感器，可縮小印制板體積，有助于降低產(chǎn)品成本，其功率轉(zhuǎn)換效率高于低壓降功率轉(zhuǎn)換器，所以在對電源效率要求不是十分苛刻的情況下，這種功率轉(zhuǎn)換器是一種較為理想的選擇。

同步降壓方案推薦：

FP6161,FP6165,PAM2303,PAM2320,ST1S31,MP9143,MP2143,TPS5432,SY8009,FP6161,ETA3406,SY8009A,SY8088,AP2406,APS2408,APS2406,SGM6013等。

(3) 負載管理

電源的負載管理就是根據(jù)電子產(chǎn)品中所采用的各類器件或功能模塊，如射頻功放、音頻放大、LED、背光及指示燈、電機驅(qū)動、風扇驅(qū)動、充電器接口等，對工作電壓的要求及根據(jù)其工作模式所設(shè)定的供電程序，由專用電源管理IC 器件進行管理，為各類負載按工作程序提供合適的電壓和電流，以確保產(chǎn)品性能和能源使用效率。

降壓方案推薦：

FP6188,FP6150,FP6151,MP2305S,AP6502A,MP2307,AP6503,TPS54239,MP1482,AP6503A,TPS54239E,AP2952,ETA1483,BD9328EFJ,FAN8303,TPS54339,AP2953,PT1482,ETA1485,CX8508,LP6482,PT1203,PL8325,LP6483,PL8332,LV5980,NCP3170等。

升壓方案推薦：

FP6276,FP6277,FP6291,FP6193,FP6296,FP6298,FP5139,FP5207,PAM2423,SY7066,LP6253,PAM2422,ETA1093,AP2007,CE8421,SE3609,PAM2421,AP2005,XR2882,XR2981TD8588,SE3578,SE3577,XR2682,MP3221,TLV61048,MP1540,MIC2295,LP6222,LP6238,SY7208,MT3608,SY7102,AP2004,LP6212,SY7152,AP2005,MP3431,MP3429,SY7215,PL3050,JW5510,SGM6610,ETA1093,SGM6611,SGM6623,AP2004,TPS43060,MAX17290,MP3900,TLE8386,LP6255,HM5307,RT8525,ME2199,CE8331,APW7078,FM2109,TD8215,PT1301,CE9908等。