上一篇文章介紹了支持三段式鋰電池充電電路，使用上海如韻電子CN3791芯片的MPPT功能提高了鋰電池充電過(guò)程中的能量轉(zhuǎn)換效率，帶來(lái)了鋰電池快速蓄電。這篇文章咋們來(lái)看看如何將鋰電池電壓轉(zhuǎn)化成支持多種快充協(xié)議的電壓。

單節(jié)鋰電池的最高電圧為4.2V但是手機(jī)最長(zhǎng)用的充電電壓為5V，有些支持快充的手機(jī)充電電壓可以達(dá)到9V，12V。 所以在項(xiàng)目中就需要使用到升壓電路，將低電壓升到滿足手機(jī)充電的電壓。

如圖所示，為BOOST升壓拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，當(dāng)開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)，二極管截止，電流經(jīng)過(guò)電感，開關(guān)管回到地。 在這個(gè)過(guò)程中電感存儲(chǔ)磁場(chǎng)。 當(dāng)開關(guān)管不導(dǎo)通時(shí)，此時(shí)二極管導(dǎo)通，由于電感電流不能突變，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)并且與輸入電壓進(jìn)行疊加，電流經(jīng)過(guò)二極管給輸出電容和負(fù)載進(jìn)行供電，在這種條件下，輸出電壓Vout總是大于輸入電壓,其輸出電壓可通過(guò)下面的式子進(jìn)行計(jì)算，式子中D為控制信號(hào)占空比。

在BOOST電路中我使用了TI的升壓解決方案，使用了一片同步整流升壓芯片TPS61088。 該芯片輸入電壓最低為2.7V，輸出電壓最高可達(dá)到12.6V，具有10A開關(guān)電流能力，電源轉(zhuǎn)換效率高。 在該該項(xiàng)目中完全可以滿足快充協(xié)議的電壓電流需求。

下面我們來(lái)通過(guò)一個(gè)表格說(shuō)下芯片的這些引腳的功能：

這些引腳的阻容計(jì)算公式，在芯片手冊(cè)中都可以進(jìn)行查找到，這里就不進(jìn)行過(guò)多的闡述。 下面我們來(lái)看看軟啟動(dòng)電路。

電路設(shè)計(jì)中難免會(huì)使用到電容器，比如在單片機(jī)電源引腳處會(huì)看到0.1uf的電容。 電源電路中會(huì)看到電解電容，這些電容能夠起到穩(wěn)定電源電壓，濾除高頻干擾的作用。

然而電源輸入電路中大量使用電容會(huì)帶來(lái)電路設(shè)計(jì)的難題，在上電瞬間由于電容電壓不能激變，電容兩端電壓呈指數(shù)緩慢上升，同時(shí)我們都知道，電容器電流相位超前電壓90度。 在上電瞬間電容相當(dāng)于短路此時(shí)電路中電流非常大，會(huì)形成浪涌電流，在重載應(yīng)用場(chǎng)景時(shí)上電瞬間會(huì)出現(xiàn)打火現(xiàn)象。

為了解決上述問(wèn)題，電源軟啟動(dòng)電路就出現(xiàn)了，該電路的作用就是在電路上電瞬間抑制浪涌電流，上電時(shí)電路切換到高阻抗?fàn)顟B(tài)使用小電流給電容充電，當(dāng)電容電壓達(dá)到一定值時(shí)，此時(shí)電容就顯現(xiàn)出其自身的容抗特性，此時(shí)電路切換到低阻抗?fàn)顟B(tài)，此時(shí)電路正常工作。

電源軟啟動(dòng)原理如下圖所示，當(dāng)上電時(shí)MOS關(guān)閉，此時(shí)電流經(jīng)過(guò)100Ω電阻向電容充電，當(dāng)電容有一定電壓后控制信號(hào)控制MOS管導(dǎo)通，此時(shí)電阻被短路電路切換到低阻抗?fàn)顟B(tài)正常工作。 （這個(gè)電路僅僅為原理，實(shí)際控制電路會(huì)比這個(gè)復(fù)雜很多，電源軟啟動(dòng)電路我會(huì)在電機(jī)驅(qū)動(dòng)器項(xiàng)目中詳細(xì)介紹）