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2020年09月04日 | 基于msp430的一体式完备的移动电源解决方案设计
2020-09-04 来源：elecfans
移动电源看似非常简单，就是由一个单电芯锂电池、一个升压转换器（采用不同的电池电压，并在输出端提供5V稳定电压）和一个连接充电便携设备的USB端口组成。仔细观察一下典型的移动电源，你会发现还有很多其它子系统。
可能会发现的其它子系统：显示电池电量状态的发光二极管（LED）、在D +/ D-线路上与便携式设备通信的装置，或进行过热、过流检测的故障保护机制。整个系统很快变得复杂起来，许多不同的集成电路（IC）必须共同协作。
图1为框图，而图2展示了形状系数优化的印刷电路板（PCB）。让我们一起来看看其测试报告中这款参考设计的各方面说明。
图1：PMP9776 TI Design移动电源框图
图2：完备的PMP9776 TI Design解决方案尺寸非常小，且极易匹配移动电源的形状系数
移动电源的核心是升压转换器，其作用是将电池电压转换为用于便携式设备的5V。参考设计使用高度集成的TPS61236同步升压转换器以超过95%的功率向便携式设备提供高达2.4A的电源。如此高的功率确保该便携式设备可接收几乎所有的储存电能，并尽可能降低移动电源相对应的温升幅度（由于转换的功率损耗）。2.5mm&TImes;2.5mm规格的集成电路实现了较小的总形状系数，允许使用容量更大的电池。
最后，TPS61236还有恒定电流（CC）输出功能，这在负荷试图汲取过多电流的移动电源中尤其有用。恒定电流输出功能在安全电流条件下保持运行，并防止由其他限流措施造成温度过高的现象。
管理移动电源子系统的活动对保持电池的能级至关重要，避免将其浪费在内部功能上。该参考设计中包含一个MSP430微控制器（MCU），其作为内务处理型MCU，用来优化移动电源的功耗。当MCU检测负荷较低时，它会关闭大部分子系统；待机状态下，移动电源仅消耗22mA电量。为防止电池出现高放电电流，MCU会调整限流。当负荷电流发生变化时，MCU还会对输出电压做出小幅调整，从而提供一个稳压良好的输出。最后，MCU通过其集成的模数转换器（ADC）测量电池电压和温度。然后，MCU驱动LED来显示电池电压并监视温度，以保持移动电源处于安全工作范围。
TPS2514A USB充电端口控制器可以在各种各样的USB充电协议下工作，用于调解便携式设备的D +/ D-线路，以正确检测设备，并为设备充电。其采用小形晶体管（SOT）-23封装，使得集成电路具有简单而又廉价的特性，可以完成这一重要任务。
如此一来，便实现了一体式完备的移动电源设计，可满足各种需求。
史海拾趣
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