一种基于MCU的同步Boost的移动电源设计
基于PWM的开关稳压电源的设计
基于PWM的开关稳压电源的设计摘要：论文基于单片机与电子电力技术，采用boost直流斩波电路作为dc-dc变换器的主要部分。
以stc12c2052ad处理器作为整个系统的主控器并且增加了对主电路电流、电压的采样反馈，实现过流保护和闭环pwm控制。
该文对系统的硬件、选型、软件控制的实现均有较为详细的阐述，围绕单片机和开关电源技术进行的小功率通用开关稳压电源的设计。
关键词：stc12c2052ad；dc-dc；pwm中图分类号：tn-9 文献标识码：a 文章编号：1009-3044（2013）04-0922-03a design of switch voltage regulator based on pwmwang lei， li jian-min， li ping（information science and technology college， chengdu university of technology， chengdu 610059， china）abstract： the thesis based on mcu and power technology，uses boost dc chopper circuit as the dc-dc converter major part of the main circuit. the subject uses the stc12c2052ad as the main controller of the all-whole system， and it increases the sampling and feedback of the current and voltage of the main circuit to achieve over-current protection and closed-loop pwm control. in this paper， the hardware of system， selection， the realization of software control aredescribed in detail. design of low-power general-purpose switching power supply focus on mcu and power technology. key words： stc12c2052ad； dc-dc； pwm随着电子技术的发展，电子设备与人们的工作、生活的关系日益密切，而电子设备都离不开可靠的电源。
纽福克斯移动电源说明书
纽福克斯移动电源说明书摘要：1.引言2.纽福克斯移动电源的特点3.使用方法4.注意事项5.结束语正文：【引言】感谢您购买纽福克斯移动电源！为了帮助您更好地使用本产品，我们特地为您提供了这份详细的使用说明书。
在本文中，我们将为您介绍纽福克斯移动电源的特点、使用方法以及注意事项，希望这些信息能够帮助您充分发挥本产品的性能，为您提供便捷的充电服务。
【纽福克斯移动电源的特点】纽福克斯移动电源具有以下特点：1.大容量：本产品拥有高容量电池，能够为您的设备提供长时间的充电服务。
2.兼容性强：本产品支持多种设备充电，包括手机、平板电脑、MP3/MP4 等。
3.智能识别：本产品具备智能识别功能，能够自动识别并匹配您的设备，提供安全的充电服务。
4.多重保护：本产品内置多重安全保护功能，包括过充保护、过放保护、短路保护等，确保您和您的设备安全。
5.便携设计：本产品采用轻巧便携的设计，方便您随时随地充电。
【使用方法】1.开机：按下移动电源上的电源键，电源指示灯亮起，表示电源已开启。
2.连接：将您的设备连接到移动电源上，移动电源将自动识别并匹配您的设备。
3.充电：当您的设备开始充电时，电源指示灯会根据充电状态发生变化。
4.关闭：充电完成后，您可以关闭移动电源，电源指示灯将熄灭。
【注意事项】1.请勿将移动电源暴露在高温、潮湿或阳光下，以免损坏产品。
2.请勿将移动电源放入水中或浸泡在水中，以免造成短路。
3.请勿将移动电源放入火源或高温环境中，以免引起火灾。
4.请勿将移动电源暴露在强磁场环境中，以免损坏产品。
5.请勿将移动电源放入挤压、摔落或撞击的环境中，以免损坏产品。
6.请勿擅自拆解、修理或改造移动电源，以免造成安全隐患。
7.如发现移动电源异常，请立即停止使用，并联系售后服务处理。
【结束语】感谢您选择纽福克斯移动电源，希望本使用说明书能够帮助您更好地使用本产品。
如果您在使用过程中遇到任何问题，请随时联系我们的售后服务，我们将竭诚为您服务。
HT4906移动电源芯片
概述HT4906是一款集成了充电管理模块、电量检测及LED指示模块、升压放电管理模块，完全取代目前市场上的充电管理IC+MCU+升压IC方案。
应用◆移动电源◆IPAD，MID备用电源◆MP3，MP4，手机等数码产品的后备电源特点◆内置电量检测，4灯指示模式，充电时跑马灯指示显示模式◆放电时，电量指示灯一直显示当前锂电池电量，电量指示灯单向递减，直到关机熄灭◆线性充电模式，内置MOSFET，可外扩三极管充电。
支持对0V电池充电，涓流/恒流/恒压三段式充电。
◆内置充电电流具有过温补偿◆充电外扩具有软开关功能◆升压电路使用外部MOSFET◆手机插入自动启动升压功能◆4KV ESD◆检测短路或者过流保护信号后，关闭输出，需要按按键重启才能解锁◆高精度过流保护◆升压具有软启动功能◆过流、短路保护◆处于充电状态时，若负载端有手机接入，则USB_IN掉电时，自动启动升压系统为手机充电◆固定开关频率500KHZ◆芯片待机功耗小于5uA，整机系统待机功耗可控制在20uA以下◆内置LED手电驱动◆电池过充、过放保护◆输出具有空载自动识别关机功能◆电池欠压保护具有锁存功能，必须充电才能解锁◆升压工作时，BTP<3.2V后，L1闪烁报警，直至升压关闭或BTP<3V自动关机脚位图及说明推荐电路应用图1K典型应用原理图极限参数在极限条件以上，可能会影响器件的可靠性。
推荐的工作条件典型参数（除特殊说明外，所有参数均在室温下测得，并以GND端电位为0电位）典型参数（除特殊说明外，所有参数均在室温下测得，并以GND端电位为0电位）NOTE:欠压保护3.2V是指在升压没工作时，一旦电池电压小于3.2V，升压将不会工作；当升压工作时，电池电量慢慢降低，要低至3V才会关机◆充电管理模块：1、内置基准源2、内置MOSFET充电电流可达500mA3、电池电压低于2.8V具有预充电功能4、支持对0V电池充电5、三段式充电: 涓流、恒流、恒压充电。
移动电源的设计方案草案
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。
移动电源 方案
移动电源方案引言移动电源是一种便携式的充电设备，可以用来给手机、平板等移动设备充电。
移动电源具有小巧轻便、高容量、多功能等特点，在现代生活中得到广泛应用。
本文将介绍一种移动电源方案，包括硬件设计、软件开发和产品测试等方面的内容。
硬件设计在移动电源的硬件设计中，主要包括电池、充电管理电路、输出电路和保护电路等部分。
1.电池选择：移动电源的核心部件是电池，常见的电池类型有锂聚合物电池、锂离子电池等。
根据容量和使用情况的需求，选择合适的电池类型和规格。
2.充电管理电路：充电管理电路可以监测电池的电量和充电状态，控制充电电流和电压，以保证充电过程安全可靠。
可采用专用充电管理IC实现。
3.输出电路：输出电路将电池的直流电转换为合适的输出电压和电流，以供移动设备充电。
输出电路应具备稳定、高效率的特性。
可选择DC-DC转换芯片来实现。
4.保护电路：为了避免过充、过放、过流等情况对移动电源和移动设备造成损害，需要在电路中添加保护电路。
保护电路可包括过压保护、过流保护、短路保护等功能。
软件开发移动电源的软件开发包括控制充电、显示剩余电量、自动关机等功能的实现。
1.充电控制：利用充电管理电路的监测功能，可以实现对充电电流和电压的控制，以达到最佳的充电效果。
同时还需要考虑到充电过程中的温度控制，避免过热。
2.显示剩余电量：移动电源通常会配备显示器来显示剩余电量，用户可以根据剩余电量了解电源的使用情况。
通过软件开发，可以实现电量的准确显示。
3.自动关机：当移动电源的电量消耗完毕时，可以通过自动关机功能来节省电能。
在软件中设置合适的电量阈值，当电量低于阈值时触发关机操作。
产品测试在完成移动电源的硬件设计和软件开发后，还需要对产品进行测试和验证。
1.性能测试：对移动电源的容量、输出电压和电流进行测试，以验证其性能是否符合设计要求。
2.安全性测试：进行过充、过放、过流、短路等测试，验证保护电路的有效性和安全性。
3.兼容性测试：将移动电源连接至不同型号的移动设备上，测试其充电兼容性和充电效果。
看懂集成库仑计的移动电源方案
看懂集成库仑计的移动电源方案
随着移动电源的普及，在实现快速高效充电的基础上，用户对电量指示的精确度也提出了更高的要求。
为顺应客户不断提高的要求，富满电子加大研发投入，整合新的研发团队，携手旗下控股公司凌硅半导体，同时推出了集成库仑计的移动电源方案FM5325E和FM5326T。
其中FM5325E采用ESOP16L封装，最大支持3.0A充电，5V/2.4A放电，拥有多重保护机制。
值得一提的是，它内部集成了高精度库仑计，同时整合了算法，只需一颗简单的电阻即可设定容量，可以适应任何电量曲线，无需分别测定和调试。
芯片可支持经典的4格电量指示；通过I2C通信，配合低成本的MCU即可实现数码管百分比显示、带呼吸灯的4格电量指示显示等其他自定义扩展显示，同时内部有丰富寄存器供查询各种状态，实现个性化方案。
FM5326T采用ETSSOP20L封装，进一步缩小芯片封装体积。
在
FM5325E的功能基础上，增加了NTC采样功能，后续可以根据客户需要推。
移动电源系统电路的设计与原理分析
移动电源系统电路的设计与原理分析市面上移动电源中常使用2个电感，其中充电电路中，充电过程需要一个电感，Boost 电路放电过程中也需要一个电感。
充电电路的工作过程是通过5V的交流适配器给移动电源内部的锂电池充电；而Boost电路工作过程是将移动电源内部锂电池升压到5V进行输出，从而给移动设备供电。
但在移动电源实际工作中这两种电路通常情况不需要同时工作，也就是工作中两个电感只有一个电感处于工作状态，两个环路只需要一个工作。
芯片工作原理MT2011是一款高效率大电流单串联锂电池充电控制器。
它支持4.5V~6.5V输入电压，输出电压可以跟随锂电池电压，最大2A的充电电流，使用了高效率的同步整流结构，适合应用于便携式充电设备和移动电源充电。
整合电流采样电阻、高精度的电流与电压管理电路、满电自动停止充电。
MT2011工作频率为1.5MHz，使用同步整流结构，效率高达93%.带有充电电流软启动、防反相电流二极管、充电电流采样等功能，并带有完善的输出短路保护和过温保护功能。
使设备稳定性更高，单电感移动电源电路如图所示：（a）充电芯片外围电路（b）升压芯片外围电路（c）单片机外围电路图1.电路中芯片工作电路MT5036是来颉科技设计的一款95%高效的800KHz同步升压转换器，它为单节锂电池或多节锂电池组并联提供了良好的供电解决方案。
转换器通过设置芯片外部FB分压电阻或使用内部FB分压电阻来获得一个稳定输出电压。
芯片转换效率非常高，能提供足够的负载电流，当供电电压下降到3V时，仍能在输出电压为5V时，输出3A的负载电流，电感中的峰值电流被限制在6.6A.MT5036工作频率可达800KHz，这使得电感和输出电容都可以不用太大，并且带有轻载PSM功能，可以保证芯片在全负载范围内保持较高的转换效率。
拥有60uA 的静态电流，可以大大提高锂电池的寿命，带有低EMI工作模式，断续工作时，可以有效减少振铃，转换器可以避免电池过放电，在关断时负载可以完全与电池断开。
基于单片机的boost的闭环直流升压电路
基于单片机的boost的闭环直流升压电路摘要：1.引言2.单片机的基本概念与作用3.Boost 升压电路的原理与结构4.闭环直流升压电路的实现5.基于单片机的闭环直流升压电路的应用6.结语正文：1.引言随着科技的发展，电子设备对于电源的需求越来越高。
为了满足这些需求，需要对电源进行有效的调控。
直流升压电路便是其中一种重要的电源调控方式。
近年来，基于单片机的闭环直流升压电路得到了广泛的应用，成为电源调控领域的研究热点。
2.单片机的基本概念与作用单片机（Microcontroller Unit，简称MCU）是一种集成了CPU、存储器、外设接口等多种功能于一体的微型计算机。
它可以独立地进行程序运行和数据处理，适用于各种嵌入式系统。
在闭环直流升压电路中，单片机起着核心控制作用，主要负责对电路的电压、电流等参数进行实时监测和调节。
3.Boost 升压电路的原理与结构Boost 升压电路是一种基于开关管工作的直流升压电路，主要由输入电源、开关管、电感、输出电容等元件组成。
其工作原理是：在开关管的控制下，电感与输出电容之间进行能量传递，从而使输出电压上升。
4.闭环直流升压电路的实现闭环直流升压电路是在Boost 升压电路的基础上，加入单片机进行控制的一种电路。
它主要由电源、开关管、电感、输出电容、单片机及反馈元件（如光耦、电压传感器等）组成。
单片机通过采集反馈信号，对开关管的占空比进行调节，从而实现对输出电压的闭环控制。
5.基于单片机的闭环直流升压电路的应用基于单片机的闭环直流升压电路广泛应用于各种电子设备中，如便携式电源、LED 驱动器、通信设备等。
通过该电路，可以实现对电源输出电压的精确控制，满足不同电子设备对电源的需求。
6.结语基于单片机的闭环直流升压电路在电源调控领域具有广泛的应用前景。
通过单片机的实时监控与调节，可以实现对输出电压的精确控制，满足不同电子设备的电源需求。
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1.引言
本文引用地址：随着iphone、ipad带动的全球智能手机、平板的风靡一时，人手一部智能手机已经不再是遥远的梦想，手机与平板是人们外出的必备物品，除了兼具通信、拍照、电脑功能之外，这些数码设备同是也是一种时尚体现，对轻巧纤薄的完美外形之极致追求与电池的续航能力成为一对矛盾。
为了追求完美，iphone、ipad更是设计出一体化用户不可拆卸机身，电池无法拆卸，于是移动电源成为了数码后备电源的必须品，其市场需求随着智能设备的发展迅速扩大。
2.方案分析
2.1技术规格与方案比较
当前适用于手机平板的主流移动电源的规格为：
(1)具有锂电池充放电管理功能;
(2)5V/500mA/1A/2A输出。
其中，锂电池充放电管理由“保护IC+ASIC或MCU”实现，5V/500mA/1A/2A输出由锂电池Boost升压加反馈控制实现。
在移动电压的方案中，最关键的指标和技术难点是Boost升压输出的效率，因为锂电池充电电源一般来自220V市电充电器，不需要特别强调效率，而Boost升压是将电池的电能输出给手机、平板，充电效率特别重要。
以10000mA时的移动电源为例，90%的效率与70%效率的Boost充电电路，输出电能相差2000mAh，从用户体验来看，效率低的移动电源发热严重，安全隐患也较大。
Boost电路主要有两种，一种为二极管续流Boost，电路相对简单，一种为同步Boost，电路相对复杂，对控制时序的精度要求高，过去几年由于需求旺盛，为了快速出货，大量方案均采用二极管续流的Boost方案，价格战非常剧烈，因此，高端厂家开始转移到同步Boost方案。
2.2专用MCU的同步Boost方案
移动电源专用MCUHT45F4M的方案是当前市场广泛采用的同步Boost方案，具有电路简洁，效率高的特点，原厂提供的技术指标为：静态耗电小于10uA，实测放电转换效率最高超过91%(5V/700mA输出时)。
锂电池保护机制：过流过压过温保护。
其同步Boost的原理图与二极管续流Boost对比如图1所示。
图1HT45F4M同步Boost与通用MCU二极管续流Boost对比
由图1所致可见，HT45F4M与通用MCU相比，主要特点是内置互补式的PWM输出功能，通过OUTL、OUTH的PWM互补时序，分别控制NMOS、PMOS的通断，从而实现同步Boost。
我们实测过该方案的成品，效率与厂家提供的指标基本一致，与二极管Boost方案相比，1A以上大电流工作时，其功率器件发热量低，效果差别明显，性能良好。
3.互补式PWM的IC设计实
现由于HT45F4M与通用MCU的主要差异是互补式的PWM输出，如果设计一颗实现互补式PWM输出的ASIC，适当选择具有PWM输出功能的通用MCU搭配，也可以实现类似HT45F4M的功能。
这种IC设计+通用MCU的方案可以广泛利用现有的大量MCU资源，更具灵活性，成本也有竞争力。
3.1结构框图与时序图
互补式的PWM的结构框图与时序图如图2所示，由通用MCU产生PWM输出，输入ASIC，经延时时间插入电路，产生互补式的PWM输出，此PWM输出为PWMp，PWMn两路，PWMp控制P-MOS，PWMn控制N-MOS。
这两个MOS管在充电时，用于控制充电电流;在放电时可用于控制放电电压。
充电时，PMOS导通的时间越长，充电功率越大。
放电时，NMOS导通的时间越长，放电功率越大。
图2互补式的PWM的结构框图与时序图
3.2ASIC的设计与仿真分析
我们使用CandenceIDE设计仿真了一颗ASIC，实现图2所示的互补输出，由MCU提供PWM 信号，通过延时和组合逻辑实现图2所示的PWM互补输出时序。
图3所示为PWM与PWMn 时序的仿真结果，图中电压峰值低者为来自MCU的PWM信号，电压峰值高者为PWMn 信号，PWMn下降沿与PWM的上升沿几乎重叠，PWMn上升沿滞后于PWM的下升沿。
时序上与图2所示一致。
remax /ndetail_3016.html。