[讨论] 基于单片机的手机移动电源设计

yygkqzh   2014-3-31 12:06 楼主
最近快赶上大四毕业,做毕业设计,设计题目《基于单片机的移动手机充电源》。
浏览诸多网站,做电源者甚多,做移动电源的似乎没有许多,借此机会,与大家进行讨论。

查询网上资料,做手机电源的芯片有很多,说说我了解到的两个芯片吧。
MAX1898和AP5056_B


废话不多说,直接上电路图
MAX1898实用电路
MAX1898


AP5056_B实用电路
AP5056_B
相比较而言,MAX1898共有引脚10个,AP5056_B共有引脚8个。
下面看看各个引脚的功能:
MAX1898:

1 IN 电压输入。

2 HGC# 漏极开路LED驱动。(1).没有电池,LED灭。(2).预充电,LED亮。(3).快速充电,LED亮。(4).充电完成,LED灭。(5).电池电压小于2.5V,但预充电时间(CTC=100nF,45min)结束。LED 1.5HZ闪烁。

3 EN/OK (1).输入:高电平使能IC (2).输出:高电平表示输入电压接入正确.

4 ISET (1).与电池充电电流成比例的模拟输出 (2).通过设定ISET与GND之间的电阻可改变充电电流。

5 CT 安全充电时间控制口,电容10uF时,充电时间为3小时。

6 RSTRT 自动重启控制,如果电池降低电池规定的电压下0.2V,一个新的充电周期又开始。接地后自动重启功能有效,充电完成时漏极电流为40uA。如果悬空,充电时间耗尽,只能通过EN/OK来触发重启,充电完成时漏极电流为4uA。

7 BATT 电池输入端。




8 GND

9 DRV 外部晶体管驱动,该脚接外部PMOS/PNP的栅极/基极.

10 CS 充电电流输入端,接PMOS/PNP的源极/极电极.


AP5056_B:
1 TEMP 电池温度检测输入端。

2 PROG 恒流充电电流设置和充电电流监测端。

3 GND 电源地。

4 VCC 输入电压正输入端。

5 BAT 电池连接端。

6 STDBY 电池充电完成指示端。

7 CHRG 开漏输出充电指示端。

8 CE 芯片使能输入端。



就我看来,两个芯片的功能大同小异,大概就是电池温度监测,欠压锁闭,自动再充电和显示充电和充电终止。
主要差别就是在于两个芯片控制充电状态的方式不一样。电流设定:
MAX1898充电电流通过线性控制外部晶体管PMOS或PNP,最大的充电电流通过连接ISET与GND的外部电阻来设定。计算公式:I = 1400/R,ISET
可用来实时检测实际的充电电流。ISET端有1mA输出的电流就表明充电电流为1A,ISET端的输出电压正比与充电电流。
在快速充电阶段通常ISET端的电压为1.4V,电池充满时将随着充电电流下降。

而AD5056_B由PROG (引脚2)控制: 充电电流设置、监测和关断脚。从 PROG 管脚连接一个1%精度外部电阻到地端可以对充电电流进行设置。 在预充电阶段, 此管脚的电压被调制在0.1V;在恒流充电阶段,此管脚的电压被固定在1V。 在充电状态的所有模式下,测量该管脚的电压都可以根据下面的公式来估算充电电流:IBAT = (VPROG/RPROG) • 1000PROG 引脚也可以用来关断充电。断开到地的编程电阻就会允许一个内部的 3uA 电流将 PROG 引脚电压拉高。当它到达关断阈值电压 1.21V 时,充电器进入关断模式,充电停止且输入电流降至 50uA。这个引脚还被钳位在大约 2.4V。用超过钳位的电压驱动这个引脚会使拉电流高达 1.5mA。重新连接 RPROG 到地将使充电器返回正常工作模式。

但是从淘宝查询,MAX1898价格10元左右,AD5056_B价格1~2元左右,差别不是很大,选择哪个芯片来实现,就要因人而异了。

另外还有充电保护电路,防止过放过冲电路,电量显示电路。
电量显示电路使用4个LED充当,用来显示当前电量。但是我使用的是STM32单片机,AD只能测量3.3V以内的电压,故使用低开启电压MOSFET和电阻分压电阻相串联的方案。有效避免电池能量浪费。
此电路图设计版权,故不上传!!!

由于使用的移动电源内部电池为18650,单节电压3.7V,不能够对手机电池进行充电,需要5V升压电路。

由于时间关系,暂时其他模块不做讨论,以后有时间在进行叙述。


欢迎各位批评指正!!!


回复评论 (8)

2推荐 leo121 

谢谢分享,18650电池标称3.7v,和手机电池一样,充电最高到4.2v,实际上充电到4.18v左右,充电的时候是4.1v之前大电流快速充电,4.1V之后慢充到4.18v截止,输入电流就是你提到的50uA。
点赞  2014-4-1 13:03
很好很强大1
点赞  2014-3-31 13:21
楼主加油,,希望继续分享你的经验,大家好期待哦
点赞  2014-4-1 10:59
引用: leo121 发表于 2014-4-1 13:03
谢谢分享,18650电池标称3.7v,和手机电池一样,充电最高到4.2v,实际上充电到4.18v左右,充电的时候是4.1v之 ...

18650充满之后,电压为4.18V,但是要对手机进行充电,需要升压到5.1V。

充电电流50μA,是不是可以忽略不计了?
点赞  2014-4-1 16:11
直接对手机充电是需要5v,手机有控制IC,早期的手机座充可以直接给电池充电,诺基亚的貌似是充到4.12v左右就停止充电,以前有人有stm8做18650充电器,开源的,大概思路就是充电到4.1v左右,就用续流(100mA左右,我记不清是不是这个数字了)继续充,最后4.18v截止,具体的资料你自己搜搜吧。
点赞  2014-4-1 17:00
这个问题真的有点头疼!
***100级超洁净真空、充气、封口一体包装机直销!!18665396459
点赞  2014-4-1 19:09
引用: vaersun1009 发表于 2014-4-1 19:09
这个问题真的有点头疼!

您指的是什么问题呢?
说出来大家讨论讨论
点赞  2014-4-1 20:38
不能沉了
点赞  2014-4-3 19:08
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