合泰移动电源新方案demo_V1.1

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移动电源产品规格范本

21
储存
环境
相对湿度
65±20%
大气压
(86-106)KPa
温度
(20-30)℃
22
负载自动唤醒
如需要请客户注明
23
负载自动识别功能
如需要请客户注明
24
NTC
如需要请客户注明
25
电池硬件保护
如客户电池组带电池硬件保护，电池需要拆卸。请注明
如LCD显示，请客户补充显示需求。
客户提供结构图需要标注双面的结构限高尺寸。输出USB座对应的1A口，2A口位置。电量指示灯对应的电量位置。电池正负极位置，焊盘方式。NTC位置。按键位置。如有接插座注明位置，有极性要求的注明极性。照明灯位置。
负载≦100MA 持续30S关机
电芯电压低于3.0±0.1V关机
短路保护关机。
16
输出电压纹波
2A≤200mV 1A≤120mV
17
静态功耗
≤50uA
18
边充边放功能
如需要请客户注明
19
开机跑马灯
从低到高一次点亮一次如不同要 Nhomakorabea请注明19
充电指示
电量
25%（LED4）
50%（LED3）
75%（LED2）
提供以下元件规格书：MICRO USB，输出USB,按键，电感（如客户指定），电池保护IC(如客户指定)，NTC(如客户指定).
提供一组电池给我们测试电量。
客户确认：日期：
100%（LED1）
指示灯颜色
＜25%
闪
灭
灭
灭
25-50%
亮
闪
灭
灭
50-75%
亮
亮
闪
灭

一种多功能太阳能移动电源箱的设计方案

一种多功能太阳能移动电源箱的设计方案。

当蓄电池馈电时，在阳光充足的情况下首先利用太阳能充电，其次通过220 V 电源给蓄电池充电。

两种输入方式相结合，方便而且环保。

将两种输入能量通过滤波稳压电路，然后给蓄电池进行充电。

其中的过充过放保护电路主要是利用继电器电路模块检测蓄电池的电量；当过充的时候断开充电主回路；当蓄电池电压降到一定范围的时候接通充电回路；当检测到过放的时候断开用电器电路，防止过充过放，起到对蓄电池保护的作用，整个电路都是由蓄电池供电。

该系统有多路输出端口，既可供LED 照明和为手机、MP3、收音机等多种数码产品充电还可输出220 V 交流电压供小功率家用电器工作。

2.2 市电供电模块本设计所有电路均基于Multisim 仿真软件的应用。

图2 为市电充电模块电路，当电源接通后红色指示灯LED1 点亮，否则熄灭。

此电路通过变压器和电桥电路将220 V 市电转为28.4 V 直流电压，再经过RC 振荡电路进行滤波稳压后送入LM7815 三端稳压模块，输出稳定的直流15 V 电压，然后通过过冲保护电路给蓄电池充电。

开关Key1 为供电模式手动选择开关，当开关J1 连接时为选择市电充电，则红色LED1 亮。

开关J2 连接时为选择太阳能充电，则红色LED2 亮，如1、2 所示。

2.3 太阳能供电模块在图3 所示的太阳能供电模块电路中。

当Key1 接J2 时，选择太阳能系统供电，此时红色LED2 点亮。

电路首先通过整流二极管1N5404 整流，然后经RC 滤波电路滤波，最后通过稳压二极管1N47744 将电压稳定为直流15 V，再通过过充保护电路为蓄电池充电。

其中1N5404 硅整流二极管，其最大反向峰值电压为400 V，最大半波整流电流为3 A.稳压二极管1N4744 最大功耗为1 mW，稳定电压为15 V，最大电流是57 mA.2.4 过充过放电路如图所示为过充过放保护电路，本设计主要基于三端可调。

几种无线充电解决方案特点及原理图

几种无线充电解决方案特点及原理图无线充电技术发展至今在电子领域已经被深入研究应用，虽然还未曾大范围普及，但在消费电子领域的发展已经取得不错的成绩。

手机厂商也纷纷在自家旗舰机上加入这一革新性的先进充电技术，如三星S6、索尼Xperia Z3+、谷歌Nexus 6、诺基亚Lumia 930等手机均采用了无线充电技术。

那么，未来无线充电技术发展会如何呢?现如今都有哪些常见的无线充电解决方案，下面让我们一起来了解下：一、无线充电联盟(WPC)：电磁感应方式，2008年12月成立。

目前WPC在商业推广中的QI标准目前已有172家会员公司：德州仪器(TI)、飞利浦、飞思卡尔(Freescale)、东芝(Toshiba) 、微软、松下、三星、索尼、高通(最后加入)等等。

无线充电联盟(WPC)共同制定的无线充电标准Qi采用的是电磁感应方式。

但这技术还有比较多的缺陷，比如最大输出功率只有5W，所以充电速度上会非常有局限。

从市场规模上，Qi无疑是目前最为普及的，值得关注的是，Qi的最新标准可实现7至45毫米的无线充电距离，算是一个小小的突破。

QI标注采用的电磁感应技术的优缺点：优点：原理简单，制作容易缺点：传输距离严重受限实例如下：1、德州仪器(TI)：最早量产无线充电方案公司第一种：WPC主要会员之一的德州仪器(TI)，已推出业界首款无线电源传输控制芯片套片。

该套片包含一片bq500110单通道发射控制芯片，一片bq51013单通道接收控制芯片。

TI是最早量产无线充电方案公司。

第二种：1、15V 输入发射端：(1)功能描述:第二代数字无线电源控制发射端用于便携式设备如手机等的充电输入 5V 直流电,输出 10V 交流电可寻找将被供电的 WPC 兼容器件接收来自被供电器件数据包通信并管理电源传送(2)重要特征：动态电源限制 (DPL)符合无线电源联盟 (WPC) 类型 A5 和类型 A11 发送器规范的 5V 运行数字解调减少了组件综合充电状态模式和故障指示(3)功能框图：(4)方案照片：2、12V 输入发射端：(1)功能描述:TI 自由定位无线充电发送端应用在 WPC 1.1 可用的手机, 车载和桌面充电三个线圈发送数组: 充电区域 > 70 mm×20mm12V DC 输入, 5V AC 输出(2)重要特征：符合无线供电联盟(WPC)A6 发送机技术规范外来物体检测增强型寄生金属检测确保安全性数字解调过流保护(3)功能框图：(4)方案照片：3、5V 输出接收端(1)功能描述:提供 5V 稳压电源输出应用于便携式设备提供无线充电(2)重要特征：93% 的整体峰值 AC-DC 效率符合 WPC v1.1 标准的通信控制输出电压调节内部集成整流器 , 低压降压稳压器 , 数字控制热关断(3)功能框图：(4)方案照片：2、飞思卡尔(Freescale)高效定位无线充电方案5V 输入发射端：(1)功能描述:自由定位充电设备应用在 WPC Qi可用的手机, 车载和桌面充电提供准确、高效充电电流输入电压可调(2)重要特征：符合 WPC 规范采用 DSC 内核技术的软件平台，高效的 PID 控制环路输入电压范围 9~18 V(3)功能框图：(4)方案照片：3、东芝(Toshiba)简单快速无线充电方案5V 输出接收端：(1)功能描述:基于 TC7761WBG 的无线充电接收端应用于智能手机 , 平板电脑的电池块符合 WPC 1.1 协议(2)重要特征：全桥整流电路欠压锁定 / 过压保护最大输出电压 / 电流 : 5V/1A热关断检测和保护(3)功能框图：(4)方案照片：4、凌阳：凌阳无线充电芯片GPM8F3132AGPM8F3132A 凌阳公司摔出的首款无线充电芯片,采用LQFP44封装,最大功率达到75%,优越的性能和性价比,是目前最为通用的。

PD快充移动电源EOS、ESD防护方案

PD快充移动电源EOS、ESD防护方案PD快充，已成为众多便携式电子设备的热名词，快充移动电源也应运而生。

其充电时间快、电池容量大，给用户带来了相当大的便利性；但在其使用的过程中会出现频繁地热插拨和人体接触，热插拨容易产生过压、过流事件伤害快充移动电源，人体接触容易产生静电放电事件伤害PD快充移动电源。

因此，作为一款合格的PD快充移动电源，在其内部的线路设计静电安全防护措施必不可少。

于此，辰达行针对以上快充移动电源安全问题提出快充移动电源系统级EOS、ESD 防护解决方案，在其电源输入、输出端的电源线、数据传输线（D+、D-、CC1、CC2），电池端设置相应的EOS、ESD 防护器件，以达成IEC61000-4-2 和IEC61000-4-5 的测试标准，从而保障快充移动电源避免受过压、过流、静电放电事件的伤害。

辰达行PD快充移动电源系统级EOS、ESD 防护解决方案详见下图。

电源输入/出端电源 VBUS 线 EOS 防护器件选型表VRWM PPP VC MAX产品型号封装外形极性(V) (W) (V) @Ipp (A)SD12DFMC SOD-123FL 双向12 5600 28 200SD12C SOD-323 双向12 350 32 11SD15C SOD-323 双向15 350 38 10电源输入/出端数据传输线 D+/D-，CC1/CC2ESD 防护器件选型表VRWM ESD VC MAX 产品型号封装外形极性(V) (KV) (V) @Ipp (A) LESD5Z5.0C SOD-523 双向 5 ±30 15 5LESD3Z5.0C SOD-323 双向 5 ±30 16 8电池端 EOS 防护器件选型表VRWM PPP VC MAX产品型号封装外形极性(V) (W) (V) @Ipp (A) SD4V5S SOD-323 单向 4.5 1260 14 90 SD4V5TC SOD-323 双向 4.5 3200 20 160。

移动电源单芯片 3A,TP4202_V2.2

特点
专利的充电、放电自动控制技术充电功率 MOS 内置，无需外加放电功率 MOS 外加，最大 2.5A 输出输入电压:4.3V~5.5V 充电电流:最大 1.5A 输出电压: 5V BAT 放电终止电压: 3.2V 可选 3/4/5 档电池电量指示以及充、放电状态指示预设 4.2V/4.35V 充电电压，精度达±1% 集成充电管理与放电管理智能温度控制与过温保护集成输出过压保护、短路保护集成过充与过放保护支持涓流模式以及零电压充电支持手电筒功能,最大输出 100mA 最高达 90%的放电效率封装形式：ESOP16L
TP4202A/TP4202B/TP4202C 移动电源单芯片解决方案
概述
TP4202X 是一款专为移动电源设计的单芯片解决方案,内部集成了充电管理模块、放电管理模块、电量检测及 LED 指示模块. TP4202X 内置充电功率 MOS，充电电流可以设定，最大充电电流为 1.5A，放电功率 MOS 为外置，可以支持 2.5A 的输出电流，满足大容量移动电源输出要求. TP4202X 内部集成了温度补偿、过温保护、过充与过放保护、输出过压保护、输出短路保护等多重安全保护功能以保证芯片和锂离子电池的安全,应用电路简单,只需很少元件便可实现充电管理与放电管理。 TP4202X 中的 X 可以为 A、B 或 C；TP4202A 为 3 档电量指示， TP4202B 为 4 档电量指示， TP4202C 为 5 档电量指示。
手电照明输出
LIT 端可以驱动 LED 灯用于手电筒照明,最大驱动电流为 100mA ,SWT 是手电照明使能端,如果长按 S1 键,手电筒打开，再次长按 S1 键手电筒输出关闭,按键时间可以由外部 RC 参数设定。

TP4223_V1.3

I CHRG 1000
充电模式
如果充电之前锂离子电池电压低于 2.9V，为了保护电池， TP4223 工作在涓流充电模式，此时充电电流为正常设定电流的 1/10；当电池电压达到 2.9V 以后，TP4223 进入恒流充电模式，以设定的电流给电池充电；当电池电压达到 4.2V 后，TP4223 工作在恒压充电模式，此时输出电压恒定，充电电流逐渐减小，当充电电流减小为正常设定电流的 1/10 时，充电过程结束，充电电流降为零，若充电器未移除，那么只有电池电压重新低于 4.1V 以后，才会进入再充模式，防止电池反复充电而降低寿命。
元件选择
1、为降低输出纹波，输出电容 C2 选择低 ESR 贴片电容； 2、电感 L1 的饱和电流需大于 3A，否则因电感饱和可能会导致芯片工作不正常； 3、二极管 D1 选择低压大电流的肖特基二极管，建议使用 SS34； 4、SW 到 GND 的 4.7nF 电容 C4 不能去掉，SW 为开关切换脚，切换时会有一个超过 10V 的尖峰，所以 C4 的耐压需大于 16V，C4 尽量靠近 IC。
推荐工作范围
符号 VDD IC TOP 参数充电输入电压充电电流工作环境温度参数范围 4.5~5.5 ＜1 -20~85 单位 V A ℃
注 1：最大极限值是指超出该工作范围芯片可能会损坏。推荐工作范围是指在该范围内芯片工作正常，但不完全保证满足个别性能指标。电气参数定义了器件在工作范围内并且在保证特定性能指标的测试条件下的直流和交流电气参数规范。对于未给定的上下限参数，该规范不予保证其精度，但其典型值合理反映了器件性能。
PCB 设计参考
1、5V 输出端的 USB 外壳不能接 GND，需浮空； 2、整个 PCB 建议敷铜散热，散热面积尽量大； 3、BAT 与地的电容 C3 靠近 IC 的 BAT 和 GND 脚， BAT+和 BAT-需先经过 BAT 电容再到 IC，各 GND 走线要尽量粗，空余的地方全部走 GND； 4、应用图中红色标记的两条路径为大电流路径，走线要短且粗，尽量不要过过孔； 5、芯片底部散热焊盘同时也是芯片的 GND，需与 PCB 有良好焊接。

一款便携式多功能移动电源研究

一款便携式多功能移动电源研究尹静文;张贵锋【摘要】本文以新能源磷酸铁锂电池作为储能电源、以ARM微控制器STM32F103RBT6为控制芯片,介绍了锂电池充放电管理保护、均衡管理、充放电功率管驱动、充放电电流监测与SOC估算、逆变器RS485通信控制、温度检测、低功耗电源设计等的实现方法,设计了一种可广泛应用在各个领域的便携式移动电源.【期刊名称】《电池工业》【年(卷),期】2018(022)004【总页数】4页(P187-190)【关键词】便携式移动电源;STM32F103;锂电池保护;SOC【作者】尹静文;张贵锋【作者单位】新乡职业技术学院,河南新乡453003;河南锂动电源有限公司,河南新乡453003【正文语种】中文【中图分类】TM9121 绪论移动电源是一种集供电和充电功能于一体的便携式电源，可以随时给数码产品或小功率产品充电供电，该产品可广泛应用于日常应急，野外旅游供电等领域。

锂离子电池是一种可充电电池，具有体积小、能量密度高、循环寿命长、短时放电倍率高、自放电电流小和无污染的特点，但锂离子电池的过充、过放和过温等会造成安全和寿命的影响，其必须进行短路、过充、过放、过温等保护，所以本设计需要采用高效电源管理技术来进行合理的管理和控制。

2 总体设计方案根据锂离子电池的使用特点，系统选用STM32F103增强型系列单片机作为控制核心［1-2］，实现每串锂离子电池电压实时检测、充放电电流检测、过充保护、过放保护、过温保护、短路保护、充电限流等功能。

利用STM32F103微控制和HMI可以实现人机对话和系统参数的设置、电池状态和故障的查看。

［3-4］本设计中的软件采用KEIL编译软件，并用J-link进行下载和在线调试程序。

12V锂电池移动交直流电源系统的总体框图如图1所示：图1 12V锂电池移动交直流电源系统框图Fig.1 Box diagram of mobile AC-DC power supply system for lithium ion battery3 电路设计3.1 低功耗电源供电电路电源电路为整个系统供电，由于系统需要对微控制器STM32F103、USART显示模块HMI及集成运放提供3.3V、5V和12V的电压，微控制器3.3V和12V电源电路如图2所示。

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Power Bank demo board 說明說明: 利用 Holtek “移動電源”專用MCU : HT45FH4M 來設計. 此“移動電源”專用 MCU,可完成充電/放電功能, 實現一顆MCU做完整個移動電源. 具有下列幾項優點: 1. 主頻率達 30MHz , 可使效率提高, 並縮小電感的感值 2. 具互補式輸出, 可提高放電效率. 3. 內含硬體OCP&OVP保護,當OCP或 OVP條件發生,直接由硬體將 PWM 關閉. 4. OCP保護內含功放, 可降低量測電阻阻值, 降低功耗 5. 12 BIT A/D ,並內建 LDO 供給 A/D當基準電壓 , 讓 A/D 更穩定.

提供 1A/5V 及 2.1A/5V 等 2個機種 Demo board. 原理說明: 1A/5V

使用: MCU : HT45FH4M.

介面說明: MCU: HT45FH4M. USB IN: 提供電源輸入,對移動電源電池充電. USB OUT: 輸出 5V/1A 電源. KEY: 啟動移動電源. LED: 顯示移動電源電池容量. 熱敏電阻: 溫度保護. BATTERY IN: 電池接點.

電路圖: 零件表: Comment Pattern Quantity Components HT45FH4M SSOP-20 1 U3 APM2317 SOT-23 1 Q8 APM4927 SOP-8 1 Q2 APM9938 SOP-8 1 Q6 GS432A SOT-23-TL432B 1 D10 RB520G SOD-723FL 1 D9 XBS304S17(1A) SMA304 1 D6 20V D4148 1 D2 7.5V D4148 1 D5 1N4148 D4148 2 D3 D4 2N5551 SOT-23 3 Q4 Q5 Q9 USB_IN USB-MICROB 1 JP1 USB_OUT USB-DIP-FEMALE 1 JP3 ICP_4P SIP4-2 1 J1 SW-PB SW2 1 S1 LED 0603-LED-1 4 LED1 LED2 LED3 LED4 50K/25C" SIP2-2MM 1 RT1 10uH or 4.7uH/3.5A GSRH8D43 1 L3 0.02R/1%/0.5W LR2010 1 R26 0.05R/1%/0.5W LR2010 1 R27 100K/1% 0402 1 R18 10K/1% 0402 1 R36 200k/1% 0402 2 R24 R25 300K/1% 0402 1 R17 43k/1% 0402 1 R32 75k/1% 0402 1 R31 0.01u 0402 2 C13 C16 0.1U/0603 0603-C 1 C1 0.1u 0402 2 C14 C15 105 0402 2 C18 C19 1u/0603 0603-C 1 C11 47uF 0805-C 4 C2 C9 C10 C12 100K 0402 4 R1 R2 R15 R16 10K 0402 4 R8 R10 R11 R12 10R 0402 2 R22 R23 10k 0402 1 R9 1K 0402 1 R34 2.2K 0402 1 R33 30K 0402 3 R19 R20 R21 330K 0402 2 R6 R7 49.9k 0402 2 R29 R30 4K7 0402 1 R13 510 0402 1 R14 1K 0402 1 R35 680 0402 4 R37 R38 R39 R40 規格及功能: Holtek HT45FH4M Power Bank No item value Input SPEC 1.1 Normal input voltage 5V±5%

1.2 Normal input current 1.2A 1.3 UTP in charge < 0 ℃ 1.4 OTP in charge >45 ℃ 1.5 CV mode Voltage 4.20 V 1.6 CC mode Current 1A + 10% 1.7 Charge time out 20 Hours 1.8 Input Voltage Protection >7V Output SPEC

2.1 Output voltage 5.2V + 5%

2.2 Output current 1A 2.3 Output ripple and noise 100mV 2.4 Min output current < 20mA 2.5 Output OCP 1.2A (Max.) 2.6 OTP in discharge >55 ℃ 2.7 UTP in discharge < -10 ℃ 2.8 Efficiency 91%@3.6V/5W Other SPEC 3.0 Charge/Discharge auto detect Yes 3.1 Power consumption < 100uA Key & LED 4.1 按KEY後BOOST約3秒，沒有負載自動關閉

4.2 放電時LED顯示5秒後關閉 0%~4% All LED off 5%~25% LED1 on 26%~50% LED1 LED2 on 51%~75% LED1 LED2 LED3 on 76%~100% All LED on

4.3 充電時LED跑馬燈顯示 1%~24% LED1 flash 25%~49% LED1 on , LED2 flash 50%~75% LED1 LED2 on , LED3 flash 76%~99% LED1 LED2 LED3 on , LED4 flash 100% 50%~75% LED1 LED2 LED3 LED4 on 效率圖表: 5V / 1A @ input 3V~4.2V input output Efficiency % 抽載時的端點電壓 I P V I P

4.2 1.356 5.6952 5.29 1.001 5.29529 92.97812 4.1 1.394 5.7154 5.3 1.001 5.3053 92.82465 4 1.433 5.732 5.32 1.001 5.32532 92.90509 3.9 1.475 5.7525 5.3 1.001 5.3053 92.22599 3.8 1.519 5.7722 5.33 1.001 5.33533 92.43148 3.7 1.566 5.7942 5.32 1.001 5.32532 91.90777 3.6 1.616 5.8176 5.33 1.001 5.33533 91.71016 3.5 1.669 5.8415 5.34 1.001 5.34534 91.50629 3.4 1.725 5.865 5.34 1.001 5.34534 91.13964 3.3 1.786 5.8938 5.35 1.001 5.35535 90.86413 3.2 1.849 5.9168 5.35 1.001 5.35535 90.51092 3.1 1.883 5.8373 5.27 1.001 5.27527 90.37175 3 1.993 5.979 5.35 1.001 5.35535 89.56933

50556065707580859095100

抽載時的端點電壓

4.24.143.93.83.73.63.53.43.33.23.13

Eff Efficiency %

Efficien… input 3.7V @ 5V / 0.1A~1A input output Efficiency % 抽載時的端點電壓 I P V I P

3.657 0.191 0.698487 5.331 0.1 0.5331 76.32211 3.616 0.351 1.269216 5.361 0.2 1.0722 84.47735 3.575 0.51 1.82325 5.352 0.3 1.6056 88.06253 3.532 0.675 2.3841 5.348 0.4 2.1392 89.72778 3.488 0.845 2.94736 5.338 0.5 2.669 90.55562 3.443 1.02 3.51186 5.327 0.6 3.1962 91.0116 3.394 1.201 4.076194 5.309 0.7 3.7163 91.17083 3.346 1.389 4.647594 5.292 0.8 4.2336 91.09229 3.288 1.611 5.296968 5.345 0.9 4.8105 90.8161 3.235 1.815 5.871525 5.316 1 5.316 90.53866