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現(xiàn)代人都是手機(jī)重度使用者,移動(dòng)電源應(yīng)運(yùn)而生。市場(chǎng)上的移動(dòng)電源質(zhì)量參差不齊,外觀與品質(zhì)不匹配,真的是讓人腦殼疼。在購買移動(dòng)電源的時(shí)候,總會(huì)被外觀迷惑了。單片機(jī)開發(fā)英銳恩科技分享優(yōu)質(zhì)移動(dòng)電源該具備的優(yōu)質(zhì)內(nèi)在。
移動(dòng)電源通常由外殼、電芯和電路板組成。外殼主要是產(chǎn)品封裝,以及實(shí)現(xiàn)造型美觀、保護(hù)等作用,常見為塑膠和金屬,一些叫好的產(chǎn)品往往塑膠也是用的防 火材料。電路板主要用于實(shí)現(xiàn)電壓、電流控制、輸入和輸出控制,以及其他各項(xiàng)功能。電芯是移動(dòng)電源中成本最高的組成部分,除開電芯,移動(dòng)電源中的電路板也非常重要。
對(duì)于充電電池,規(guī)格書都有安全的充電截止電壓和安全放電截止電壓,有標(biāo)定 的額定最大工作電流。移動(dòng)電源的設(shè)計(jì),首先要安全的給聚合物電池充電,因?yàn)殡姵爻?本比較高,而且為了系統(tǒng)的安全可靠工作,英銳恩科技的移動(dòng)電源單片機(jī)開發(fā)方案提供一個(gè)更可靠的充電管理系統(tǒng)。
當(dāng)需要給便攜式設(shè)備充電時(shí),聚合物電池對(duì)外放電,因?yàn)楸銛y式設(shè)備普遍輸入電壓為5V,所以 有一個(gè)升壓5V的系統(tǒng)。不論是充電管理系統(tǒng)還是升壓系統(tǒng),都需要電路板來提供,所以移動(dòng)電源內(nèi)部電路板設(shè)計(jì)得好壞決定了產(chǎn)品的智能與否。
1.過充保護(hù)
鋰電池過充保護(hù)是用電源管理芯片去檢測(cè)電壓實(shí)現(xiàn)的,芯片內(nèi)部在基準(zhǔn)設(shè)置狀態(tài)下(手機(jī)鋰電池一般為3.5V)。當(dāng)基準(zhǔn)慢慢上升,當(dāng)上升到VSS-VDD設(shè)
計(jì)值時(shí),這時(shí)的電壓就是保護(hù)過充關(guān)斷電壓,通過邏輯關(guān)系輸出低或者高電平來控制外部控制電路來實(shí)現(xiàn)過充保護(hù)。當(dāng)電壓緩慢下降時(shí)設(shè)置VSS-VDD電壓值來
取基準(zhǔn)值當(dāng)基準(zhǔn)檢測(cè)到在設(shè)置以下時(shí),這是邏輯關(guān)系解除過充保護(hù)。
2. 過放保護(hù)
過放保護(hù)電壓是指放電過渡時(shí)保護(hù)電池的最低電壓,放電到這個(gè)電壓點(diǎn)時(shí),保護(hù)電路切斷電路,達(dá)到保護(hù)電池的目的。
3.短路保護(hù)
短路造成的回路電流一般在額定工作電流的10倍以上,而過電流保護(hù)需要延遲約幾十毫秒,直接短路導(dǎo)致的數(shù)十倍額定電流在幾十毫秒內(nèi)也會(huì)對(duì)電池組的性能產(chǎn)
生影響?,F(xiàn)有的保護(hù)方式有PPTC法,該方法是通過電流產(chǎn)生的熱切斷回路,也需要毫秒級(jí)的反應(yīng)時(shí)間,同時(shí)增加了回路中的阻抗。也有專用于電池組的短路集成
芯片,此芯片應(yīng)用范圍窄、成本高。
4.PTC介紹
PTC正溫度系數(shù)熱敏電阻又稱 polyswitch,聚合物自復(fù)保險(xiǎn)絲(polymer resettable fuse)聚合物自復(fù)保險(xiǎn)絲由聚合物基體及使其導(dǎo)電的碳黑粒子組成。由于聚合物自復(fù)保險(xiǎn)絲為導(dǎo)體,其上會(huì)有電流通過。
當(dāng)有過電流通過聚合物自復(fù)保險(xiǎn)絲時(shí), 產(chǎn)生的熱量(為I2R)將使其膨脹。從而碳黑粒子將分開、聚合物自復(fù)保險(xiǎn)絲的電阻將上升。這將促使聚合物自復(fù)保險(xiǎn)絲更快的產(chǎn)生熱、膨脹得更大,進(jìn)一步使電 阻升高。當(dāng)溫度達(dá)到125°C時(shí),電阻變化顯著,從而使電流明顯減小。
5.電芯
目前市場(chǎng)上常見的移動(dòng)電源是采用18650和軟包鋰電池。
18650是一種液態(tài)的鋰電池,外面一層厚厚的鋼殼包著,也有鋁殼的,圓柱形。另一種是糊狀的鋰電池,行業(yè)人士都稱為軟包,可以自定義各種各樣的形狀。
16850的優(yōu)點(diǎn)是:工藝成熟,容量大,據(jù)說最大的一個(gè)可以做到3000mAh,如果單純以電芯來論,那么18650是存在一定的安全性隱患,前幾年的筆記本電池爆炸就是案例。(注明:概率是很低的,同時(shí)保護(hù)板選好,是可以有效的降低安全性的)
軟包鋰電池是根據(jù)長(zhǎng)寬厚以一定的數(shù)學(xué)公式進(jìn)行計(jì)算容量的!最大的特點(diǎn)就是可以任意形狀,這樣可以凸顯個(gè)性。
目前市場(chǎng)非常有個(gè)性的移動(dòng)電源基本上都是軟包做的,和18650相比,安全性隱患更低,就是18650可能會(huì)爆,但是軟包最大的問題就是漲包,燃燒。 其實(shí)那個(gè)好,從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看,還是軟包好!當(dāng)然在此我不是說排擠16850,畢竟這種產(chǎn)品用了十來年了,技術(shù)是相當(dāng)?shù)某墒臁?br/>6.保護(hù)板PCBA
保護(hù)板主要是干幾件事情,過充過放自動(dòng)調(diào)節(jié)。我們用這樣的一個(gè)比喻來說,一個(gè)人不吃飯餓過份了,和吃得太飽,是對(duì)身體沒有好處的。因此為了保證移動(dòng)電源的電芯不至于到兩種極端,所以保護(hù)板在設(shè)計(jì)上做一個(gè)保護(hù)措施,避免對(duì)電芯的傷害。比如移動(dòng)電源充滿了,則自動(dòng)關(guān)閉沖電,其實(shí)和手機(jī)那個(gè)充電器保護(hù)是一樣一
樣的。
此外保護(hù)板還有一個(gè)重要的功能,就是轉(zhuǎn)換率。比如電芯標(biāo)稱的5000mAh給用戶的設(shè)備充電的時(shí)候,并不是完全100%轉(zhuǎn)換的。
你1500mAh的手機(jī)電池,用5000mAh的移動(dòng)電源充,理論上充三次多,但是實(shí)際上未必能充滿。這就是因?yàn)殡娦疽约霸谶@個(gè)充電過程中的物體是有電阻
的,這要消耗一部份。
因此保護(hù)板充當(dāng)了這個(gè)角色,盡可能的減少內(nèi)阻以及優(yōu)化的IC線路設(shè)計(jì)可以讓性能得到提高。具體的細(xì)節(jié),單片機(jī)開發(fā)英銳恩科技資深團(tuán)隊(duì)為您解答。
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