移動電源的核心是升壓轉(zhuǎn)換器

移動電源看似非常簡單，就是由一個單電芯鋰電池、一個升壓轉(zhuǎn)換器（采用不同的電池電壓，并在輸出端提供規(guī)定的5V電壓）和一個連接充電便攜設(shè)備的USB端口組成。仔細觀察一下典型的移動電源，您可能會發(fā)現(xiàn)還有很多其它子系統(tǒng)：顯示電池電量狀態(tài)、在D +/ D-線路上與便攜式設(shè)備通信的發(fā)光二極管（LED），或過熱或過電流檢測等故障保護裝置。整個系統(tǒng)很快變得復雜起來，許多不同的集成電路（IC）必須共同協(xié)作。

TI Designs參考設(shè)計在移動電源中實現(xiàn)輸出電流感測和限制以及插件檢測(PMP9776) 一文解釋說明了在所有組件一起工作的情況下，完整移動電源解決方案的工作原理。圖1為框圖，而圖2展示了形狀系數(shù)優(yōu)化的印刷電路板（PCB）。讓我們一起來看看在其測試報告中說明的這款參考設(shè)計的各個方面。

移動電源的核心是升壓轉(zhuǎn)換器，其作用是將電池電壓轉(zhuǎn)換為5V用于便攜式設(shè)備。參考設(shè)計使用高度集成的TPS61236同步升壓轉(zhuǎn)換器以超過95%的功率向便攜式設(shè)備提供高達2.4A的電源。如此高的功率確保該便攜式設(shè)備可接收幾乎所有的儲存電能，并盡可能降低移動電源相對應的溫升幅度（由于轉(zhuǎn)換的功率損耗）。2.5mm×2.5mm規(guī)格的集成電路實現(xiàn)了較小的總形狀系數(shù)，允許使用容量更大的電池。最后，TPS61236還有恒定電流（CC）輸出功能，這在負荷試圖從移動電源汲取過多電流的移動電源中尤其有用。恒定電流輸出功能在安全電流電平條件下保持運行，并防止由其他限流執(zhí)行措施造成溫度過度升高的現(xiàn)象

管理移動電源子系統(tǒng)的活動對保持電池的能級而非將其浪費在內(nèi)部功能上至關(guān)重要。該參考設(shè)計中包含一個MSP430?微控制器（MCU），其作為內(nèi)務處理型MCU用來優(yōu)化移動電源的功耗。當MCU檢測負荷較低時，它會關(guān)閉大部分子系統(tǒng)；待機狀態(tài)下，移動電源僅消耗22mA電量。為防止電池出現(xiàn)高放電電流，MCU會調(diào)整限流。當負荷電流發(fā)生變化時，為提供一個穩(wěn)壓良好的輸出，MCU還會對輸出電壓做出小幅調(diào)整。最后，MCU通過其集成的模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）測量電池電壓和溫度。MCU然后驅(qū)動LED來顯示電池電壓并監(jiān)視溫度，以保持移動電源處于安全工作范圍。

TPS2514A USB充電端口控制器用于調(diào)解便攜式設(shè)備的D +/ D-線路，以正確檢測設(shè)備，并為設(shè)備充電，即使有各種各樣的USB充電協(xié)議。其采用小形晶體管（SOT）-23封裝，使得集成電路具有簡單而又廉價的特性，可以完成這一重要任務。

如此一來，便實現(xiàn)了一體式完備的移動電源設(shè)計，可滿足您的各種需求。查看測試報告了解更多詳細信息、波形和解釋。

審核編輯：何安