简易手机移动电源控制电路课程设计
移动电源充电宝电路设计

移动电源充电宝电路设计文章目录设计需求了解移动电源接口输入保护电路锂电池保护电路设计锂电池充电电路设计锂电池Boost升压放电电路设计温馨提示:看过我之前文章的可以直接跳过一堆介绍的文字,直接看最后的原理图设计需求了解随着手机越来越普及,手机应用功能的增多,更有人提出移动办公时代的概念。
手机作为我们日常使用的便携式数码设备,已经成为我们生活的一部分。
但手机毕竟是电子产品,所有的电子产品都离不开供电的问题。
如果在一些时候,手机电量不足了大家肯定想到的是使用移动电源来临时给手机供电充电了。
其实不单单是手机,很多其他便携式设备都可以使用移动电源来供电。
那么对移动电源的设计就有了明确的需求了。
首先移动电源是要求可以长期储,便携,小巧。
这样我们的工程师们就想到了使用锂电池来做电量的储存,锂电池体积不是很大,相对储存电量的密度也比较大。
所以目前市场上使用的大都是锂电池。
当然,将来由于技术的发展,有可能选择燃料电池,或者核电,就像钢铁侠胸前的那个供电设备一样。
我们在选定核心为锂电池后,我们知道锂电池的各种特性需要设计更好的保护电路,这样锂电池才能使用的更长久和安全。
于是在使用到锂电池的地方必定要为锂电池设计保护电路。
另外,锂电池能多次重复使用,需要设计充电电路。
充满电后需要给其他设备供电,这样就需要设计对应的供电电路。
当然还有一些可有可无的指示电路等等。
针对锂电池的保护电路之前的文章也有讲解,有不清楚的朋友可以去我头条文章栏目查阅,这里再罗列下,锂电池保护电路至少需要做到,过充、过放、过流短路保护,充电时还要对其做过温保护控制。
锂电池的充电电路也是有严格要求步骤的,需要根据电池状态严格按照电池充电步骤进行充电。
对应锂电池的充电电路的介绍这里也不讲了,之前有文章做了讲解,不清楚的朋友还是那句老话,可以去我头条文章栏目查阅。
锂电池输出供电电路要根据实际情况,看你是给什么样的设备供电,有怎样的供电需求设计,一般都是设计成5V输出,因为现在大多数便携式设备都是不超过5V的充电器为其充电供电。
(完整word版)电子制作课程项目手机电池简易万能充电器

手机电池简易万能充电器的原理与制作目前市场上面充斥着形形色色、各式各样的手机电池万能充电器,这里暂且不讨论这些万能充电器的充电效果如何,以及是否有损电池寿命等问题,因为事实上,有相当一部分人在使用这类万能充电器为手机电池充电.这些充电器虽然电路简单、成本低廉,但其内部大都采用了一个小型的开关电源电路,对于初学者而言,若能亲自动手组装一个手机万能充,并绘制其电路、剖析其原理,不失为入门学习开关电源原理的一个好途径。
这里介绍两款廉价、简易的手机电池万能充电器,该类充电器在市面上随处可见,价钱从4元到10几元不等,可以联系相关小厂购买电路散件套件,价格也仅为4—6元,如图1所示。
一. 跑马灯指示型万能充图2为该款跑马灯指示型万能充电路原理图,本电路完全根据实物绘制整理。
图2 跑马灯指示型万能充(一) 电路组成 从原理图中可知,该万能充实质就是一个小型开关电源电路,整个电路大致可分图1 廉价的手机万能充电器为以下几个部分:输入整流滤波电路、开关振荡电路、过压保护电路、次级整流滤波电路、稳压输出电路、自动识别极性及充电电路、跑马灯充电指示电路等。
(二)电路基本工作原理当充电器插到交流电源上后,220V交流电压经D1半波整流、C1滤波,得到约300V左右的直流电压。
由 Q1、T1、R1、R3、R4、R5、C2等元件组成的开关振荡电路将直流转换为高频交流,振荡过程如下:通电瞬间,+300V电压通过启动电阻R1为开关管Q1提供从无到有增大的基极电流I B,Q1集电极也随之产生从无到有增大的集电极电流I C,该电流流经开关变压器T1的1—2绕组,产生上正下负的自感应电动势,同时在T1的正反馈绕组3-4中也感应出上正下负的互感电动势,该电动势经R3、C2等反馈到Q1的基极,使I B进一步增大,这是一个强烈的正反馈过程:I I B↑在这个正反馈的作用下,Q1迅速进入饱和状态,变压器T1储存磁场能量。
此后正反馈绕组不断的对电容C2充电,极性为上负下正,从而使Q1基极电压不断下降,最后使Q1退出饱和状态,T1 1—2绕组的电流呈减小趋势,T1各绕组的感应电动势全部翻转,此时T1 3—4绕组的感应电动势极性为上负下正,该电动势反馈到Q1的基极后,使IB进一步减小,如此循环,进入另一个强烈正反馈过程,使Q1迅速截止.随后C2在自身放电及+300V对它的反向充电的作用下,又使Q1基极电压回升,进入下一轮循环,从而产生周期性的振荡,使Q1工作在不断的开、关状态下。
usb手机充电课程设计

usb手机充电课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解USB接口的基本原理,掌握USB手机充电的电路构成及工作原理。
2. 学生能描述不同USB充电线的类型及特点,了解其适用范围及注意事项。
3. 学生了解手机电池类型、充电原理及充电过程中的安全知识。
技能目标:1. 学生能独立分析USB手机充电电路图,并进行简单电路连接。
2. 学生能正确使用万用表等工具检测USB手机充电线的电压、电流等参数。
3. 学生能运用所学知识解决实际生活中USB手机充电遇到的问题。
情感态度价值观目标:1. 培养学生关注生活、发现问题的敏锐度,激发学生对电子技术的兴趣。
2. 培养学生团队协作、沟通交流的能力,提高学生的实践操作能力。
3. 增强学生的安全意识,培养环保观念,让学生养成节约用电的好习惯。
课程性质:本课程属于电子技术实践课程,以理论联系实际,注重培养学生的动手能力和实践操作技能。
学生特点:学生为初中生,具有一定的电子技术知识基础,对新鲜事物充满好奇,喜欢动手操作。
教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,提高学生的实践操作能力,培养学生的安全意识和环保观念。
将课程目标分解为具体的学习成果,以便于后续教学设计和评估。
二、教学内容1. USB接口原理:介绍USB接口的基本概念、发展历程、接口标准及工作原理。
教材章节:第一章第二节内容安排:1课时2. USB手机充电电路:分析USB手机充电电路的构成、工作原理及关键元件的作用。
教材章节:第二章第一节内容安排:2课时3. USB充电线类型及特点:讲解不同类型USB充电线的结构、性能、适用范围及注意事项。
教材章节:第二章第二节内容安排:1课时4. 手机电池及充电原理:介绍手机电池的类型、充电原理及充电过程中的安全知识。
教材章节:第三章第一节内容安排:2课时5. 实践操作:指导学生进行USB手机充电电路连接、检测及故障排除。
教材章节:第四章内容安排:3课时6. 安全与环保:强调充电过程中的安全意识,培养学生环保观念,提倡节约用电。
课程设计简易充电器

课程设计简易充电器一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解并掌握简易充电器的基本电路原理,包括电压、电流、电阻的关系。
2. 学生能够描述并分析简易充电器中各元件的功能及其相互关系。
3. 学生能够解释并计算简易充电器中电能的转换和损失。
技能目标:1. 学生能够运用所学的电路原理,设计并搭建一个简易充电器电路。
2. 学生能够运用测量工具,对简易充电器的性能进行测试和评估。
3. 学生能够通过实际操作,掌握基本的电路故障排查和解决方法。
情感态度价值观目标:1. 学生能够培养对电学知识的兴趣,激发探索科学技术的热情。
2. 学生能够意识到科技发展对生活的影响,增强环保意识和能源节约意识。
3. 学生能够通过团队协作,培养沟通、交流和解决问题的能力。
课程性质:本课程为实践性较强的科技制作课程,结合电学基础知识,培养学生的动手能力和创新能力。
学生特点:考虑到学生所在年级,已具备一定的电学基础和动手能力,对科技制作有较高的兴趣。
教学要求:注重理论与实践相结合,充分调动学生的主观能动性,鼓励学生动手实践,培养解决实际问题的能力。
在教学过程中,将目标分解为具体的学习成果,便于后续的教学设计和评估。
二、教学内容1. 理论知识:- 电路基础知识:电压、电流、电阻的概念及其关系。
- 充电器工作原理:整流、滤波、稳压等基本电路组成及其功能。
- 电能转换与损耗:能量转换效率的计算与分析。
2. 实践操作:- 简易充电器电路设计:根据理论知识,设计适合的充电器电路。
- 电路搭建:使用面包板或PCB板,搭建简易充电器电路。
- 性能测试:运用万用表、示波器等测量工具,对充电器性能进行测试。
3. 教学大纲:- 第一阶段:回顾电路基础知识,讲解充电器工作原理。
- 第二阶段:设计简易充电器电路,进行电路搭建。
- 第三阶段:进行性能测试,分析测试数据,优化电路设计。
4. 教材关联:- 教科书第四章:电路分析与应用。
- 教科书第五章:电子元器件及其应用。
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。
USB移动电源_课程设计说明书

《USB移动电源》课程设计说明书专业班级:姓名:学号:指导教师:设计时间:物理与电气工程学院2012年11 月20 日摘要移动电源一种集供电和充电功能于一体的便携式充电器,可以给手机等数码设备随时随地充电或待机供电。
一般由锂电芯或者干电池作为储电单元。
区别于产品内部配置的电池,也叫外挂电池。
一般配备多种电源转接头,通常具有大容量、多用途、体积小、寿命长和安全可靠等特点,是可随时随地为手机、数码相机、MP3 、 MP4 、PDA 、掌上电脑、掌上游戏机等多种数码产品供电或待机充电的功能产品。
移动电源,也叫“外挂电池”、“外置电池”、“后备电池”、“数码充电伴侣”、“充电棒”、“充电宝”“续电虫”,它还有一个非常个性的名称:“手机恋人”,移动电源”这个概念是随着目前数码产品的普及和快速增长而发展起来的,其定义就是方便易携带的大容量随身电源。
移动电源就是针对目前数码产品功能日益多样化,使用更加频繁,与我们日常生活的关联也越来越密切,如何提高数码产品以及电子产品的使用时间、方便人们的生活、及时补充电源、发挥其最大功用的重要性就更加刻不容缓。
移动电源,就是针对并解决这一问题的最佳方案,随身携带一个移动电源,就可以实现于室外随时随地为多种数码产品充电。
移动电源最早出现在2001年的CES展览上,那时只是在CES沙摊馆的一地摊似的展览位上,是一个留学生用几节AA电池再带一个控制电路而拼凑起来的。
当时这个不起眼的东西,因它能在任何地方给数码产品充电而引起许多参展商的关注。
随着全球经济的快速发展,人们生活水平的不断提高,随身携带式的电子产品也越来越多,如笔记本电脑、平板电脑、手机、数码相机、摄像机、便携式DVD、PDA、MP3、MP4、GPS、保暖设备、医疗保健设备等。
它们都要用到电池,但这些设备的原配电池都会因为电池容量低而不能满足设备的正常使用时间。
当出差或旅游时又是这些设备的工作高峰期,经常在关键时刻电池没有电了,特别是在手机正在打电话时,数码相机正在拍照时,PSP游戏机玩的正起劲时,PDA正在工作时等等,让您感觉很无奈和无助。
简易手机移动电源控制电路课程设计报告

航空航天大学课程设计(说明书)简易手机移动电源控制电路设计班级/ 学号学生姓名指导教师航空航天大学课程设计任务书课程名称电子技术课程综合设计课程设计题目简易手机移动电源控制电路设计课程设计的容及要求:一、设计说明与技术指标简易手机移动电源控制电路设计,技术指标如下:①电路能够对3.3V锂离子电池进行充电;②输出电压为5V;③充电时充电指示灯亮;④用4个发光二极管显示电量。
二、设计要求1.在选择器件时,应考虑成本。
2.根据技术指标,通过分析计算确定电路和元器件参数。
3.画出电路原理图(元器件标准化,电路图规化)。
三、实验要求1.根据技术指标制定实验方案;验证所设计的电路,用软件仿真。
2.进行实验数据处理和分析。
四、推荐参考资料1. 童诗白,华成英主编.模拟电子技术基础.[M]:高等教育,2006年五、按照要求撰写课程设计报告成绩指导教师日期一、概述移动电源,也叫“外挂电池”、“外置电池”、“后备电池”、“数码充电伴侣”、“充电宝”。
手机移动电源是一种集供电和充电功能于一体的便携式充电装置的电能存储器,可以给手机等数码设备随时随地充电或待机供电。
一般由聚合物锂离子电芯作为储电载体。
区别于产品部配置的电池,也叫e电源,外挂电池。
一般配备多种电源转接头,通常具有大容量、多用途、体积小、寿命长和安全可靠等特点,是可随时随地为普通功能手机、PDA、GPS导航仪、PSP、DV、USBXI 和智能手机等多种数码产品供电或待机充电的功能产品。
容量一般为5000-8000mAh。
“移动电源”这个概念是随着数码产品的普及和快速增长而发展起来的,其定义就是:方便易携带的随身电源。
针对数码产品功能日益多样化,使用更加频繁,与我们日常生活的关联也越来越密切,如何提高数码产品的使用时间、方便人们的生活、及时补充电量、发挥其最大功用的重要性就更加刻不容缓。
而移动电源,就是针对并解决这一问题的最佳方案,随身携带一个移动电源,就可以随时随地为多种数码产品充电。
简易+5V手机充电器的设计与制作——电子技术课程基于微课线上线下教改案例分析

简易+5V手机充电器的设计与制作——电子技术课程基于微课线上线下教改案例分析孙莉莉【期刊名称】《《科技风》》【年(卷),期】2019(000)026【总页数】1页(P110)【关键词】线上线下; 稳压电路; 手机充电器【作者】孙莉莉【作者单位】青岛港湾职业技术学院信息与电气工程学院山东青岛 266404【正文语种】中文一、电子技术课程微课教改背景电子技术课程内容较为抽象,知识点较多。
如果采用传统授课模式授课,学生难以理解相关知识。
将教材进行项目化改革,并依托教学项目进行微课单元教学改革。
结合微课,采用线上线下混合式教学模式,将学习内容碎片化,学生易于理解掌握。
二、电子技术课程基于微课线上线下教改意义微课单元的制作过程是学生线上学习和线下实践的过程。
本文以直流稳压电源作为微课单元,进行线上线下混合式教学模式探索和实践。
直流稳压电源包括变压电路、整流电路、滤波电路和稳压电路四部分电路。
单纯把四部分电路的理论知识讲给学生,知识抽象,枯燥无味。
把直流稳压电源工作原理融于可操作的项目——简易+5V手机充电器的设计与制作,把项目任务发给学生,让学生分组完成。
学生学习起来就会有目标,主动进行设计实践,搭接电路完成项目。
当项目完成时,学生在熟练掌握理论知识的同时,提高了动手能力,增强了学习兴趣。
同时,学生在实践操作过程中,对电路的改进过程是一个自我肯定的过程,增强学生的自信心。
在小组团队合作中,增强了沟通交流能力和解决问题的能力。
三、简易+5V手机充电器的设计与制作微课案例(一)简易+5V手机充电器的设计思路和设计内容基于直流稳压电源工作原理,引入简易+5V手机充电器设计作为教学微课单元。
因为每个微课单元控制在5至10分钟才能保证学生的线上线下学习效果,现只介绍如何选取稳压器件。
为了与手机电池匹配,要求输出电流为500mA。
选择稳压器件78M05能满足设计要求。
若选择220V/10V单向变压器,则滤波电路的输出电压为1.2U2,滤波电路输出电压为12V,满足输入电压高于输出电压3至5V 的工作要求。
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沈阳航空航天大学课程设计(说明书)简易手机移动电源控制电路设计班级 / 学号学生姓名指导教师沈阳航空航天大学课程设计任务书课程名称电子技术课程综合设计课程设计题目简易手机移动电源控制电路设计课程设计的内容及要求:一、设计说明与技术指标简易手机移动电源控制电路设计,技术指标如下:①电路能够对3.3V锂离子电池进行充电;②输出电压为5V;③充电时充电指示灯亮;④用4个发光二极管显示电量。
二、设计要求1.在选择器件时,应考虑成本。
2.根据技术指标,通过分析计算确定电路和元器件参数。
3.画出电路原理图(元器件标准化,电路图规范化)。
三、实验要求1.根据技术指标制定实验方案;验证所设计的电路,用软件仿真。
2.进行实验数据处理和分析。
四、推荐参考资料1. 童诗白,华成英主编.模拟电子技术基础.[M]北京:高等教育出版社,2006年五、按照要求撰写课程设计报告成绩指导教师日期一、概述移动电源,也叫“外挂电池”、“外置电池”、“后备电池”、“数码充电伴侣”、“充电宝”。
手机移动电源是一种集供电和充电功能于一体的便携式充电装置的电能存储器,可以给手机等数码设备随时随地充电或待机供电。
一般由聚合物锂离子电芯作为储电载体。
区别于产品内部配置的电池,也叫e电源,外挂电池。
一般配备多种电源转接头,通常具有大容量、多用途、体积小、寿命长和安全可靠等特点,是可随时随地为普通功能手机、PDA、GPS导航仪、PSP、DV、USBXI 和智能手机等多种数码产品供电或待机充电的功能产品。
容量一般为5000-8000mAh。
“移动电源”这个概念是随着数码产品的普及和快速增长而发展起来的,其定义就是:方便易携带的随身电源。
针对数码产品功能日益多样化,使用更加频繁,与我们日常生活的关联也越来越密切,如何提高数码产品的使用时间、方便人们的生活、及时补充电量、发挥其最大功用的重要性就更加刻不容缓。
而移动电源,就是针对并解决这一问题的最佳方案,随身携带一个移动电源,就可以随时随地为多种数码产品充电。
本次要设计一个简易的手机移动电源控制电路。
简易手机移动电源控制电路设计,技术指标如下:④电路能够对3.3V锂离子电池进行充电;⑤输出电压为5V;⑥充电时充电指示灯亮;④用4个发光二极管显示电量。
设计时在选择器件时,应考虑成本,并根据技术指标,通过分析计算确定电路和元器件参数。
二、方案论证移动电源其实是一个可以对外充电的电池,它由输入充电控制电路,输出升压控制电路,电池电量检测显示电路,LED 控制电路,电池保护电路构成,如下图:充电输入5V 放电输出图1 手机移动电源控制电路电路的原理框图三、电路设计1.充电控制电路充电控制电路,利用5V 输入,如电脑USB ,适配器对移动电源里的电池进行充电控制,当电池电压充到4.20V 左右时,充电电流降到100mA 左右时,即停止充电,充电完成,断开电路。
目前,移动电源的输入电流为1A 左右,如果利用电脑的USB 充电,要考虑USB 的输出承受力,一般的电脑USB 输出为500mA ,原理图如图2所示。
GS1661是电流模式提高变换器。
恒定的开关频率1MHz 以及工厂工作以及脉冲宽度调制(PWM )。
自26v / 2A 提供高输出电压。
控制回路是峰电流模式控制架构;因此,斜坡补偿电路添加电流信号允许循环运行稳定免税大于50%。
内部固定PWM 频率:1.0MHz 精密的反馈参考电压:0.6V 的(±2%)内部0.25Ω,2A ,26V 功率MOSFET 关断电流:0.1μ过电压保护,过温保护。
调过电流保护:0.5A 的~ 2.5A 包:sot23-6l 。
该gs1661是电流模式升压转换器。
恒定的开关频率为1MHz ,脉冲宽度调制(PWM )操作。
建立在26V / 2A MOSFET 提供高输出电压。
控制回路的结构的峰值电流模式控制;因此,斜坡补偿电路充电控制电池保护电路 电池电量显示升压输出 3.3V 锂电池 充电指示灯被添加到当前的信号允许运行稳定的占空比大于50%。
输出电压的输出电压的电阻分压器的FB。
输出电压:图2 手机移动电源充电控制电路原理图图3 手机移动电源充电控制电路线形图2.升压输出电路升压输出电路,:当移动电源接入手机后,升压电路即开始工作,将移动电源的电池升压到5V,以供手机充电,手机将自行控制充电,充满后自动断电。
该CS5171 / 3 芯片 560千赫开关稳压器具有效率高,1.5个集成开关。
这些部分操作在宽输入电压范围,从2.7 V至30 V,灵活的设计允许芯片在大多数电源配置,操作包括升压,反激式,向前,反相,和SEPIC。
该集成电路采用电流模式架构,这让优秀的负载和线路调整,以及一个实用的手段限制电流。
高频率的操作与高度集成调节电路,结果在一个非常紧凑的电源解决方案结合。
电路设计包括规定为特点的频率同步,关机,并反馈控制或正或负电压调节。
这些零件到−引脚1372 / 1373兼容。
利用CS5171/ 3芯片可以是输出电压升高至5V,2.7 V至28 V输入,SEPIC转换器2.7 V至28 V输入,5 V输出SEPIC转换器以供手机充电。
图4 手机移动电源升压输出电路3.电池电量显示电路:这个电路的功能就是显示当前移动电源的电池剩余的电量,这样能更加方便用户使用,及时充电。
(XHEC)显航的移动电源的电量显示功能还具备省电功能,即在对外输出时,工作开始的几秒会自动显示电池的电量然后自动熄灭,节省电池的电能。
当需要了解电池的电量时,直接按动按钮,即可再次显示,非常方便使用。
LM324是四运放集成电路,它采用14脚双列直插塑料封装,外形如图所示。
它的内部包含四组形式完全相同的运算放大器,除电源共用外,四组运放相互独立。
每一组运算放大器可用图1所示的符号来表示,它有5个引出脚,其中“+”、“-”为两个信号输入端,“V+”、“V-”为正、负电源端,“Vo”为输出端。
两个信号输入端中,Vi-(-)为反相输入端,表示运放输出端Vo的信号与该输入端的相位相反;Vi+(+)为同相输入端,表示运放输出端Vo的信号与该输入端的相位相同。
如图所示电路,如图通过LM324AJ四运算放大器放大电流,来控制四个发光二极管(LED1~4)来显示移动电源电量,当移动电源电充满时,四个发光二极管(LED1~4)全部亮起。
当移动电源对锂电池充电时发光二极管从LED4~1依次熄灭来显示移动电源电量。
图5 手机移动电源充电显示电路原理图4.充电指示灯当系统工作时指示灯亮起图中所示的电源指示灯为单向导通的发光二极管。
电阻R可选用5、单向导通二极管为1N4004或1N4007。
二极管主要用作单向工作,R用作降压限流。
图6 手机移动电源充电指示灯电路原理图5.电池保护电路:当电池出现放电时过流,放电时电压过低,充电时电压过高这几种异常情况下,电池保护电路就会关闭电池与外部的连接,保护电池的安全。
移动电源使用的都是锂电池,这种电池不能过流,或电压过低、过高,否则会出现爆炸,燃烧等危险情况。
R5402N系列是高耐压、CMOS工艺的电池保护IC,用于1节锂离子/锂聚合物可充电电池的过充电/过放电/过电流保护,还内置了负载短路保护电路,以防止大的负载短路电流和充电/放电过电流。
保护IC是通过监视VDD 与VSS之间的电池电压以及V-和VSS之间的电压差来进行控制充电和放电。
电池电压在过充电电压以下(Vdet1)并且在过放电电压以上(Vdet2)、V-端电压在过充电电流检测电压以下(Vdet4)并且在过放电电流检测电压以上(Vdet3)的情况下,进行充电和放电控制的MOSFET均被打开。
这被视为通常工作状态,可以自由的进行放电和充电。
通过LM7805CT芯片来保护电路,通过此芯片来稳定电压保护输出电压稳定不会烧坏锂电池。
图7 手机移动电源充电池保护原理图图8 手机移动电源充电池保护芯片原理图四、性能的测试1.如下图所示当系统开关打开时,电池接入电路。
充电指示灯LED6亮起。
图9 手机移动电源性能测试图10 手机移动电源性能测试充电电流图11 手机移动电源性能测波形图如上图所示,MXX4测试充电电流,随着充电时间的变长,充电电流逐渐减小。
说明正在对电池进行充电,移动电源电源正在工作。
图12 手机移动电源性能测波形图2.如图所示,示波器显示为充电电压波形图,充电电压稳定。
万用表XMM1测试移动电源充电电压,电压为5V。
根据输出电压可确定,该电路可以对锂电池充电。
图13 手机移动电源性能测试图14 手机移动电源性能测试3.如下图所示,由四个LM324AJ四运算放大器放大电流,来控制四个发光二极管(LED1~4)来显示移动电源电量,当移动电源充电时,四个发光二极管(LED1~4)全部亮起。
图15 手机移动电源性能测试通过性能测试,证明移动电源已经达到设计要求。
五、结论根据电路图制作实物可以得到一个简易的的手机移动电源,该移动电源会在充电式亮起充电指示灯,电路能够对3.3V锂离子电池进行充电,输出5V电压适合手机电池充电,并且有4个发光二极管显示电量,符合设计要求。
六、性价比图16 手机移动电源原件性价比如图所示,可以跟据各个芯片在淘宝和阿里巴巴上的售价来选择价格较为便宜而又包邮的!比如bd137和LM324AJ芯片的选择。
就可以选择价格便宜的。
性价比是一个性能与价格之间的比例关系,此概念是用来权衡商品在客观的可买性上所做的量化。
对移动电源来说,其作用是给移动电子设备提供续航能力,对同一个被充电设备,在价格相等的条件下,移动电源能够提供的续航时间越长,则该款移动电源性价比越高。
续航时间主要是由容量决定的,因而我们用每安时平均价格作为权衡移动电源性价比的标准。
一款移动电源的性能是依据其在额定输出(电压和电流)时能够提供的输出容量来决定的。
这里我们说的是“输出容量”,注意不是标称容量,这是因为移动电源内的锂离子电池如果正常工作需要输出电能,但锂电池的电压是 3.7V,而从移动电源输出时却需要5V电压,因此,在移动电源内部就需要一个升压过程,即从3.7V升到5V,这一过程必然通过电路上的电子元器件消耗掉一部分能量,又加之锂电池自身的保护系统和稳压系统也都消耗能量,这些能量最终以热能的形式浪费掉了。
到最后,实际从移动电源接口输出的电量并不是锂电池的容量,二者的比值就是移动电源的转换效率。
转换效率越高,消耗的电量越小,能输出的电量越大,移动电源外壳的温度越接近环境温度。
反之,转换效率越低,消耗的电量越大,能输出的电量越小,移动电源外壳的温度就升得越高。
七、课设体会及合理化建议本次课设运用数电和模电知识来解决现实生活中的手机移动电源问题,经过1个星期的努力终于做出了完整的手机充电系统。