便携式电源系统的设计 【分享】

与开发

便携电子设备的电源分布及电源管理设计

林春成

(广东汕头超声电子股份有限公司超声仪器分公司开发部，广东汕头515041)

子设备电源的特点和要求，总结了便携电子设备电源分布及电源管理设计的方法和需注意备；电源管理；电压变换；效率；噪声文献标识码：A文章编号：10099492(2008)12—0074—03

1引言当今，便携电子产品的迅速增长是电源管理技术发展的最主要推动力。在便携电子产品中，要求电源具有更高的效率、更大的功率密度，还要求电源占有更小的体积并具有更高的可靠性和更低的成本。为了满足这些新的要求，新一代的电源管理器件提供时序控制、占空比控制、故障保护、回路调节和开关控制等功能。2便携电子设备便携电子设备包括移动蜂窝电话和无绳电话、无线接收机、手持式收发机、计算机、笔记本电脑、测试设备、医疗设备和由蓄电池供电的其他电子设备，如MP3、MP4等。2．1便携式电子设备的电源要求便携式电子设备对电源的要求有以下几点：体积小、重量轻、效率高、低噪声、低纹波、低压差。便携电子设备的主要特点是体积小，重量轻。为了与主机相适应，这类产品的电源部分所占用的体积必须很小，重量很轻。为此，这类产品普遍采用高效率开关型DC／DC变换器模块，将输入电源电压变换为各部分电路所需的不同电压。目前开关型DC／DC变换器模块的功率密度非常高，每立方英寸可达96W以上，电源变换器模块的效率也可达90％以上，重量也特别轻。为了提高效率，便携式电子产品中也常常要采用低压差线性稳压器，这类稳压器的输入输出电压差可以达到300mV以下。大部分便携电子设备都采用电池供电。在这类设备中，电池是最重要和最大的元件，通常电池组约占整个设备体积和重量的60％以上。为了减小电池的体积和重量，目前收稿日期：2008—07—09大多数便携式电子设备都采用能量密度极高的锂离子电池。远远高于其它各类电池。某些消费类电子产品中，为了降低成本，有的也采用无污染的能量密度较高的镍氢电池。为了提高电池的供电效率，延长电池的供电时间，便携电子产品中通常都采用先进的电压管理技术。在待机状态中，控制系统可以切断部分电路的电源，以便节省电池的能量。比如，移动电话在长期的监控呼叫期间，发射网络是不工作的，因此可以关断这部分电路的电源。有些便携电子产品如无线收发设备，对电源噪声特别敏感，要求特别低的电源噪声和纹波。这一部分通常都是采用低压差线性稳压电源供电。2．2便携式电子设备的电源管理技术2．2．1睡眠状态在电池供电系统中，睡眠状态控制是延长电池供电时间的关键技术。在睡眠状态下，对暂时可不工作的电路，稳压器可不供电。如移动电话必须不问断地监控呼叫信号，在监控状态下，发射部分可以不工作，因此可关断给发射网络和高频功率放大器供电的稳压器。2．2．2脉冲供电为了节省用电，可以采用脉冲式供电，在很短的时间内给某些电路供电，然后再关断这些电路的电源。例如在移动电话的呼叫等待状态下，如果连续接通接收部分的电源，那么电池的供电时间很长。若采用脉冲供电方式，即每经几百毫秒供电一次，则既不影响监听呼叫信号，也可大大延长电池供电时间。2．3便携电子设备电源系统的组成电源系统主要包括两大部分：电池管理系统和电压变厂

移动电源的设计方案草案

摘要：

移动电源是一种便携式电源设备，用于为移动设备如手机、平板电脑等充电。本文旨在提出一种移动电源的设计方案草案，包括设计目标、结构设计、电路设计和安全性考虑等方面的内容。

一、设计目标

1. 高效充电：移动电源应能够高效地为移动设备充电，提供稳定的电流和电压输出。

2. 大容量电池：移动电源应配备高容量的电池，以提供更长的使用时间。

3. 多功能设计：移动电源应具备多种充电接口，能够兼容不同品牌和型号的移动设备。

4. 轻便设计：移动电源应采用轻巧的设计，方便携带和使用。

5. 安全可靠：移动电源应具备过充保护、短路保护、温度保护等安全功能，确保用户的使用安全。 二、结构设计

移动电源的结构设计主要包括外壳、电池、电路板和接口等部分。

1. 外壳设计：外壳应采用耐磨损、防污染的材料，具备良好的手感和外观。

2. 电池设计：电池应选择高品质的锂离子电池，具备大容量和长寿命。电池安装应采用防震设计，以避免在移动过程中对电池的损坏。

3. 电路板设计：电路板应设计合理布局，确保电路的稳定性和可靠性。板上应包括充电管理芯片、DC-DC转换器、电池保护芯片等关键元件。

4. 接口设计：移动电源应配备USB接口、Type-C接口等多种充电接口，以满足不同移动设备的充电需求。

三、电路设计

移动电源的电路设计主要涉及充电管理和电池保护。

一款基于锂离子电池移动电源的设计

【摘 要】设计了一种基于锂离子电池给手机充电的电源，主要采用7805稳压管和达林顿管配合限流和lm2596开关稳压管稳压；利用电压比较器检测电池两端电压设计过充过放保护电路和电量显示电路，当电池电压高于或低于检测点，则启动保护或显示电量。本移动电源成本低廉，携带方便和转化率高等特点。

【关键词】移动电源；稳压；限流；电子设计

a lithium-ion battery based on the design of mobile power

yang rui-xin deng hua-jun deng ji-xuan

（anshun university， anshun guizhou 561000，china）

【abstract】the design of a lithium-ion battery-based power

supply to charge the phone， mainly 7805 and darlington

regulator with current limiting and lm2596 switching

regulator regulator； utilization voltage comparator detects

the voltage across the battery designed charge and

over-discharge protection circuit and the battery indicator

circuit， when the battery voltage is above or below the

detection point， then start protection or display power. the

mobile power， low cost， easy to carry and high conversion

一种可抽拉式移动电源的结构设计

移动电源是一种便携式的电源设备，主要用于为移动设备（如手机、平板电脑、数码相机等）充电。在市场上，常见的移动电源大多采用固定式结构，即电池和充电线固定在一起。

然而，这种固定式结构有其局限性，主要体现在充电线容易缠绕、易损坏，使用不便。为了解决这些问题，一种可抽拉式移动电源结构应运而生。

可抽拉式移动电源的设计主要由以下几个部分组成：

1.电池仓：电池仓是可抽拉式移动电源结构的核心部分，用于存放电池，保证设备可以持续供电。电池仓采用可拆卸设计，方便更换电池。

2.充电线：为了解决固定式移动电源充电线容易缠绕、易损坏的问题，可抽拉式移动电源设计中，充电线采用可抽拉设计。充电线可以缩放，当不需要使用充电线时，可以将其收起并固定在电池仓内，避免绕在其他设备上，提高使用便利性。当需要使用充电线时，只需要拉出适当长度即可。

3.外壳：外壳是为了保护电池和内部充电线等组件，使其不受外界影响而受损。外壳采用强韧的材料制成，具有耐冲击、防水、防尘等功能，以保证移动电源在使用过程中的可靠性和安全性。

4.充电口：为了方便移动设备的充电，可抽拉式移动电源设计中，设置了一个或多个USB充电口。USB充电口兼容各种设备的充电线，用户可以直接使用原有的充电线进行充电，无需额外购买。 5.指示灯：为了方便用户了解移动电源的充电状态和电量情况，设计中设置了指示灯。指示灯可以显示移动电源的电量剩余情况，以及是否正在充电中。

在使用可抽拉式移动电源时，用户只需按下电池仓上的开关，即可将电池仓推出，将电池仓中的充电线拉出适当长度。连接移动设备和移动电源的USB充电线，即可进行充电。

需要注意的是，可抽拉式移动电源的设计应注重安全性和稳定性。在电路设计上，需要采用过充保护、短路保护、过流保护等功能，以确保移动电源的安全可靠性。同时，在材料选用和结构设计上也需充分考虑机械强度和抗冲击能力，以防止移动电源在使用过程中出现外壳破裂、内部电路受损等问题。