移動電源保護(hù)電路設(shè)計及產(chǎn)品選型

如今，智能手機(jī)的耗電量越來越大，大部分智能手機(jī)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(jìn)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(hù)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(jìn)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(jìn)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(hù)

鋰離子電池過充保護(hù)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(jī)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(hù)過充停機(jī)電壓，過充保護(hù)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(hù)的邏輯連接。

2.過放電保護(hù)

過放電保護(hù)電壓是指在放電過渡時保護(hù)電池的最低電壓。當(dāng)放電到這個電壓點時，保護(hù)電路阻塞電路，達(dá)到保護(hù)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(fù)荷，確定電池放電停止電壓，規(guī)劃電池放電保護(hù)電路。

3.短路保護(hù)

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(hù)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(hù)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(kuò)大更多，進(jìn)一步新增電阻。當(dāng)溫度達(dá)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