移動電源硬件三合一方案都有哪些?
1、ZS6300
ZS6300三合一同步升壓移動電源專用芯片,充電電流1A、2A、3A(電池端),升壓效率高達94%(1A)92%(2A),升壓恒流恒功率輸出功能,小電流產品也可兼容大電流設備,手電筒功能/長按關機功能二選一,電池低電壓LED報警功能,升壓輸出開關頻率500K。ZS6300采用SOP-16封裝。
引腳圖
引腳功能
系統圖框
充電管理
1.充電功能
ZS6300用開關方式對電池進行涓流/恒流/恒壓三段式充電。當電池電壓低于3V時進行涓流充電;當電池電壓高于3V時進行恒流充電;當電池電壓接近4.2V時進行恒壓充電,此時充電電流開始逐漸減小,當電流減小到恒流充電電流的1/10時,4個LED燈全部常亮,指示電池已經充飽。充飽時,電池終止充電,等待電池電壓降低到一定電壓(VRECHG)時進行復充(Recharge)。
2.充電電流設定
對電池充電的電流大小由芯片的SNS引腳和BAT引腳之間的采樣電阻RS來設定。恒流充電電流ICharge
由下式決定:ICHARGE=0.02/RS
涓流充電電流為ICHARGE的1/8,充飽判斷電流為ICHARGE的1/10。
3.充電軟啟動功能
當電池直接進入恒流充電時,ZS6300會控制充電電流逐漸增大到設定值,避免了瞬間大電流沖擊引起的各種問題。
4.按鍵邊充邊放功能
ZS6300具有按鍵啟動邊充邊放功能,保證了USB端負載的優先供電。如果充電過程中,輸出USB同時接有負載要給負載供電,可通過按鍵激活邊充邊放,ZS6300會控制系統給電池充電同時供電給負載;如果負載所需電流值超過VRCS》6.5mV,ZS6300會控制系統優先供電給負載,同時逐漸減小充電電流直到不充電,讓全部輸入電流供給負載,同時達到了輸入限流的效果,如果VRCS《5.5mV,芯片會控制恢復電池充電。
當移動電源充電時,短按按鍵,芯片會控制關閉充電,同時打開輸出USB端口,檢測是否有便攜設備接在USB口,如果有則優先對其供電,如果沒有,經過15s后恢復電池充電。
升壓功能
ZS6300具有同步升壓功能,可將單節鋰電池2.9V到4.2V之間的電壓升壓到5V輸出,給負載供電。電池電壓低于2.9V時,芯片系統將判斷為電池電量不足,停止升壓。當VIN電壓低于3.4V時,系統將判斷為電源適配器掉電,并啟動升壓電路。
1.升壓恒流功能
升壓時,ZS6300通過CS和CSN檢測負載電流,如果負載電流逐漸增加,到達限流值時輸出電壓會下降,直到不升壓(同步整流PMOS常開)。恒流值的計算:ILIM=0.022/RCS
2.放電過流保護和短路保護功能
負載電流超過恒流電流繼續增大,當CS與CSN兩端的壓差超過24mV,且維持時間超過1S,則系統啟動負載過流保護功能,ZS6300將會關閉USB的輸出通路MOS管,進入待機狀態。過流值的計算公式:
IOCP=0.026/RCS
3.升壓軟啟動功能
芯片有升壓軟啟動功能,在啟動升壓時,電流會逐漸增加到最大值,保證系統工作的穩定。
4.空載檢測功能
當負載電流小于60mA±20mA持續80s時,芯片判斷外部負載消失,關閉輸出進入待機狀態。
保護功能
1.充電USB短路保護
當充電時USB發生短路,芯片會關閉USB輸出,熄滅電量指示燈,短路解除后,短按按鍵可以解除短路保護狀態,USB輸出打開,電量指示燈亮起,15s后恢復充電。
2.升壓USB短路保護
當電池升壓時,USB發生短路,芯片會關閉升壓,進入待機狀態;短按按鍵可以解除短路保護狀態。
3.二級短路保護
在某些極限狀態下發生USB短路,芯片檢測不到短路狀態,但仍然可以關閉USB輸出,短路解除后會自動恢復原來狀態,保護器件不被損壞,電池端也不會出現大電流,保護器件不會損壞。
4.USB過壓保護
輸入電壓過高,超過6V時(板端采電壓),芯片會控制關閉USB輸出,停止充電,防止接在USB的便攜設備因為過壓而損壞,指示燈閃爍,提示輸入電壓異常。輸入電壓正常后狀態解除。
電池電量智能顯示功能
ZS6300可以恒流驅動4路LED燈,每路電流為2.5mA,LED燈的亮滅變化表示電池電量。
典型應用舉例(1A)
2、ZS6366
ZS6366三合一同步升壓移動電源專用芯片,電池過充電保護4.2V/4.35V可選,輸出電壓FB可調,充電電流1A至2A(電池端),升壓效率高達93%(1A)91%(2A),輸入輸出高精度電流采樣,USB輸出過壓保護,防止損壞設備。ZS6366采用SSOP24封裝。
引腳排列圖
系統圖框
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充電管理
1.充電功能
ZS6366/A用開關方式對電池進行涓流/恒流/恒壓三段式充電。當電池電壓低于3V時進行涓流充電;電池電壓高于3V時進行恒流充電;當電池電壓接近4.2V時進行恒壓充電,此時充電電流開始逐漸減小,當電流減小到恒流充電電流的1/10時,4個LED燈全部常亮,指示電池已經充飽。充飽時,芯片可選擇電流進一步減小到零,維持浮充電壓;或者終止充電,等待電池電壓降低到一定電壓(VRECHG)時進行復充(Recharge)。
2.充電電流設定
對電池充電的電流大小由芯片的SNS引腳和BAT引腳之間的采樣電阻RS來設定。恒流充電電流ICharge由下式決定:
ZS6366/AICHARGE=0.02/RS
ZS6366/A-PICHARGE=0.04/RS
涓流充電電流為ICHARGE的1/8,充飽判斷電流為ICHARGE的1/10。
3.充電軟啟動功能
當電池直接進入恒流充電時,ZS6366會控制充電電流逐漸增大到設定值,避免了瞬間大電流沖擊引起的各種問題。
4.動態路徑調整功能
ZS6366具有動態路徑調整功能,保證了USB端負載的優先供電。如果充電過程中,輸出USB同時帶有負載,ZS6366會控制系統給電池充電同時供電給負載;如果VCCS》6mV,ZS6366會控制系統優先供電給負載,同時逐漸減小充電電流直到不充電,讓全部輸入電流供給負載,同時達到了輸入限流的效果,如果VCCS《5mV,芯片會控制恢復充電。
5.按鍵檢測功能
當移動電源充電時,短按按鍵,芯片會控制暫停充電,檢測是否有便攜設備接在USB口,如果有則優先對其供電,如果沒有,經過15s后恢復充電。
升壓功能
ZS6366/A具有同步升壓功能,可將單節鋰電池2.9V到4.2V之間的電壓升壓到5V輸出,給負載供電。電池電壓低于2.9V時,芯片系統將判斷為電池電量不足,停止升壓。當VIN電壓低于3.3V時,系統將
判斷為電源適配器掉電,并啟動升壓電路。
1.升壓恒流功能
升壓時,ZS6366/A通過CS和CSN檢測負載電流,如果負載電流逐漸增加,到達恒流值時輸出電壓會下降,直到不升壓(同步整流PMOS常開)。恒流值的計算:ILIM=0.038/RCS
同時要滿足:
直觀的講,充電電流和升壓電流是相關的,如果充電電流設定為1A,在電池電壓最低的情況下升壓,升壓時最多能輸出1A左右的電流,起到雙層保護的作用。如果想增大升壓輸出電流,則充電電流也要相應增加。
2.放電過流保護和短路保護功能
負載電流超過限流電流繼續增大,當CS與CSN兩端的壓差超過42mV,且維持時間超過1S,則系統啟動負載過流保護功能,ZS6366/A將會關閉USB的輸出通路MOS管,進入待機狀態。過流值的計算公式:
IOCP=0.042/RCS
3.升壓軟啟動功能
芯片有升壓軟啟動功能,在啟動升壓時,電流會逐漸增加到最大值,保證系統工作的穩定。
4.空載檢測功能
當CS與CSN兩端的壓差低于2mV且持續80s時,芯片判斷外部負載消失,進入待機狀態。
保護功能
1.充電USB短路保護
當充電時USB發生短路,芯片會關閉USB輸出,熄滅電量指示燈,短路解除后,短按按鍵可以解除短路保護狀態,USB輸出打開,電量指示燈亮起,15s后恢復充電。
2.升壓USB短路保護
當電池升壓時,USB發生短路,芯片會關閉升壓,進入待機狀態;短按按鍵可以解除短路保護狀態。
3.二級短路保護
在某些極限狀態下發生USB短路,芯片檢測不到短路狀態,但仍然可以關閉USB輸出,短路解除后會自動恢復原來狀態,保護器件不被損壞,電池端也不會出現大電流,保護IC不會損壞。
4.USB過壓保護
輸入電壓過高,超過6V時,芯片會控制關閉USB輸出,防止接在USB的便攜設備因為過壓而損壞,指示燈閃爍,提示輸入電壓異常。輸入電壓正常后狀態解除。
電池電量智能顯示功能
ZS6366/A可以恒流驅動4路LED燈,每路電流為2.5mA,LED燈的亮滅變化表示電池電量。
手電筒功能
長按按鍵可以控制WLED引腳切換高低電平,驅動外部MOS點亮手或關閉電筒。如果不需要此功能,也可將WLED腳接地屏蔽此功能,避免誤操作增大待機電流。
典型應用舉例(1A)
典型應用舉例(2A)
3、ZS6288/A
ZS6288/A三合一同步升壓移動電源專用芯片,DC-DC同步升壓輸出電壓可達到±1%的精度,可以提供高達90%以上的升壓轉換效率,同時具有精確的升壓恒流恒功率功能輸入耐電壓高達10V和報警功能,電池過充電保護4.2V,充電電流1A、2A(電池端),充電電流1A、2A(電池端),升壓恒流恒功率輸出功能,輸出空載檢測關斷省電功能,ZS6288/A提供了SOP-16封裝。
引腳排列圖
系統圖框
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典型應用舉例(1A)
典型應用舉例(2A)
4、ZS6599
ZS6599三合一移動電源專用芯片,DC-DC升壓限流,電池電量顯示及按鍵控制為一體,內置MOS,外圍電路簡單,充電壓精度1%,輸入電源掉電電池自動升壓供電,整體方案升壓最高效率可達95%(1A),升壓輸出限流功能,負載過流/短路保護,ZS6599目前提供了ESOP16散熱片封裝。
引腳排列圖
典型應用電路(1A)
典型應用電路(2A)
移動電源三合一方案指的是移動電源方案中將充電管理、同步升壓和電量顯示三者集成在一起的電源管理方案。三合一方案最注重的就是安全、高效、穩定。三合一方案又分為軟件三合一和硬件三合一,兩者之間比較穩定的是硬件三合一,因為所有可能出現的情況在芯片設計時已經考慮進去了,相比較軟件的程序不穩定,移動電源硬件三合一方案可謂具有先天性優勢。最重要的是要經過市場的驗證,出貨量的驗證,才能最終確定移動電源硬件三合一方案到底哪家好。現在市面上的硬件三合一方案還是比較多的,以上接受的方案都是可以的,穩定性有保障。
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