5つの自作充電器の最も単純な回路図

ポータブル製品の開発に伴い、モバイル電源の需要は増加を続けています。消費者がモバイル電源を購入する際には、薄くて小さい、高速充電、高い変換効率、高いセキュリティの要件も優先事項になっています。消費者のニーズを満たすために、多くの企業がモバイル電源ソリューションを立ち上げました。ここでは、設計例としてPeiheng Semiconductorの開発AIC6511とAIC3420を紹介し、読者に参考資料を提供します。

完全なモバイル電源回路、バッテリー充電管理IC、ブーストコンバータIC、MCUが含まれており、各部分がモバイル電源の全体的な有効性に影響を与えるため、適切なICを選択することが非常に重要です。モバイル電源の図4に示すように本稿では、主にAIC6511リチウムイオン電池充電コンバータ、AIC3420ステップアップコンバータ、MCUから電源回路を紹介します。提案されたモバイル電源回路の下では、詳細な指示を行うことに反対しています。

リチウムイオン電池コンバーター

リチウムイオン電池は現在最も広く使用されている再現性のある充電式電池であり、低電力製品に使用される単一のリチウム電池である可能性があり、より多くのリチウム電池シリーズである可能性があります-モバイル電源がリチウムよりも大きいなど、並列でより高い電圧と容量を得る大容量を得るために並列のバッテリー。エネルギー密度が高く、自己放電率が低く、メモリー効果がなく、耐用年数が長く、軽量であるという利点を備えたリチウムイオン電池は、製品のポータブル電源として非常に適しています。

リチウム電池充電用ICはリニアタイプとスイッチタイプの2種類に分かれており、リニアタイプ充電ICの低コスト、ICピン数が少なく、必要な受動部品が少なくて済みます。ただし、リニアタイプの充電ICは電力損失が大きく、設計が良くないとICの温度が高くなりすぎることが多く、モバイル電源で最もよく使用される冷却不良のプラスチックシェルでは、リニアタイプの充電ICは大きな充電電流を供給できません。リニアタイプの充電ICは通常、低容量のリチウムイオン電池アプリケーションに適しています。短期間でバッテリーが一杯になることを希望する場合は、充電電流を改善する必要があり、この時点でタイプの充電ICアプリケーションを切り替えることを検討できます。高周波スイッチを使用してエネルギー伝達を実現するスイッチ式充電ICは、大きな充電電流を供給でき、高変換効率で過熱することがなく、大容量のバッテリー充電用途に適しています。

充電プロセス、バッテリー電圧が4.2 Vに上昇したとき、バッテリーの過充電と危険を回避するためにすぐに充電を停止し、バッテリー電圧が2.5 Vを下回った場合、バッテリー放電時にすぐに放電を停止します。バッテリーの放電を避け、バッテリーの寿命を縮めます。さらに、アプリケーションのリチウム電池は、短絡保護回路も備えており、リチウムイオン電池の短絡による危険を防ぎます。

充電するリチウム電池の需要が高く、充電の安全性を確保するために充電回路の精度が必要であり、特に定格のプラスマイナス0.5％以内の充電電圧精度の終了が要求されます。現在のリチウム電池は、プリチャージモード（トリクル充電モード）、定電流充電モード（定電流充電モード）、定電圧充電モード（定電圧充電モード）の3つの方法で最も一般的に使用されています。充電ICはバッテリーを検出します。充電状態の前に、バッテリー電圧が3 vを超える場合、定電流充電モードで充電します。バッテリー電圧が3v未満の場合、警告付きの充電モード（定格電流充電電流充電モードの約10％）から、定電圧充電モードではなく、ほぼ終了電圧まで、バッテリー電圧はほぼ同じです、ただし、充電電流は低下し続け、充電電流が一定値（定格電流充電電流充電モードの約10％）に達すると、充電電流が閉じて充電が完了します。リチウム電池の充電特性曲線の充電方法の3つのセクションについて図5に示すように。

自家製充電の宝物ミニマリスト回路設計（2）

古いラップトップのバッテリーがあり、利用を無駄にし、モバイル充電の宝物になっています。バッテリーを分解した後、マルチメーターで測定し、0 vのバッテリー電圧が2つあることを確認しました。バッテリーがすぐに経過した後、ここに理由があると推定されたので、0vの2つのバッテリー電圧を取り除きます。図の作成原理は以下のとおりです。 USBソケットの左側にある回路図、入力5 v DCを介して、バッテリーグループを再充電します。満杯になると、3.7Vブースターを介して5V出力5V DCブースターモジュールに接続できます。これは、などのモバイルデバイスの再充電に使用されます。

ブースターの材質：3.7 V〜5 V DC-DCブースターモジュール1個、スイッチ1、USBソケットマザー1のみ、線番。

アタッチメント溶接の原理図によると、製造プロセスは簡単で、バッテリーグループ用のホットメルト接着剤を使用すると、ブースターモジュール、スイッチ、USBメス固定、元のラップトップバッテリーボックスに固定され、家庭で乾燥させることができます。

自家製充電の宝物ミニマリスト回路設計（3）

回路図

回路基板上のネットで購入すると、+（正）-（陰極）が2本のワイヤーを選びます。図に示すように。

バッテリーの選択;リチウム電池を使用した方がよい場合は、電圧を3.7 Vにするのが最適です。その間の電池電圧は、同じである必要があります。

それらの電極を平行に上に向けて、覚えておいてください。

自家製充電の宝物ミニマリスト回路設計（4）

携帯電話充電器の電力変換回路解析

多くの場合、電源の分析は入力から開始までです。 220 v AC入力の後、反対側の4007半波整流器を10ufコンデンサフィルターによる10抵抗の後に終了します。保護用の10抵抗器は、過電流などの誤動作が発生した場合、抵抗器が焼損し、大きな故障の原因となることを回避します。 4007、4700、82kΩpfのコンデンサ、抵抗器の右側は、13003がスイッチ管を遮断すると、コイルの誘導電圧の吸収に関与する高圧吸収回路を構成し、スイッチ管への高圧を防ぎます。スイッチチューブの13003はMJE13003である必要があります）（フルネーム、耐電圧400 v、コレクタ電流は1.5 A、最大コレクタは14 w、消費電力は巻線と電源の間の元のエッジを制御するために使用されます元の巻線のオンとオフを維持すると、変圧器のスイッチに変化する磁場が形成され、出力電圧が2次巻線に誘導されます。写真には同じ名前の巻線端がないため、通常のショックタイプとフライバックタイプが見えません。

ただし、回路構造の観点からは、おそらく電源はフライバックタイプである必要があります。抵抗を開始するには左側に510kΩ、ベース電流スイッチチューブから開始します。電流サンプリング抵抗の抵抗10Ω未満の13003 、電気はサンプリング後（10 * Iの値で）電圧に流れ込み、4148の後の電圧ダイオードはトランジスタC945のベースに追加されます。サンプリング電圧が約1.4Vより大きい場合、つまりスイッチ管電流が0.14 Aより大きい場合、三極真空管C945の導通により、管電圧が13003（クランプ）の下部ベースに切り替わり、コレクタ電流が減少し、制限されます。電流スイッチは、過剰な電流と燃焼を防ぎます（実際には一定の流れの構造であり、最大電流スイッチチューブを約140mAに制限します）。

左下の巻線トランス巻線（サンプリング）は、電圧をサンプリングした後、整流器ダイオード整流器、4148 22ufコンデンサフィルターの電圧を誘導します。便利に分析するために、一方の端のグランドに三極真空管C945エミッターを使用します。次に、サンプリング電圧は負（約4 v）であり、出力電圧が高いほど、サンプリング電圧は負になります。 6.2 Vツェナーダイオード電圧サンプリング後、およびスイッチチューブ13003ベース。前述のように、出力電圧が高く、サンプリング電圧が負の場合、ある程度負の場合、6.2 Vツェナーダイオードがパンクし、13003電位のベースがダウンし、これにより断路器または導通遅延スイッチが発生します、変圧器へのエネルギー入力を制御し、出力電圧の上昇を制御するために、電圧出力の機能を実現しました。

また、2700pfの直列容量で1kΩ未満の抵抗は、スイッチングチューブのベースに追加された巻線誘導電圧のサンプリングから、発振を維持するための正のフィードバック分岐です。二次巻線の右側は言うまでもありません、ダイオードRF93整流器、6vの出力電圧後の220ufコンデンサフィルター。ダイオードRF93の材料が見つかりませんでした、推定は高速回復です、ショットキーダイオード、たとえば、スイッチ電源の動作周波数が高いため、周波数ダイオードを動作させる必要があります。ここでは、代わりに一般的なn58161および1n5817ショットキーダイオードを使用できます。

自家製充電の宝物ミニマリスト回路設計（5）

USB_IN、PA6の電源がローからハイにアクセスする場合は、外部割り込みウェイクMCUを使用して充電作業を行ってください。

入出力電圧検出

充電モードは、検出回路、外部電圧検出、外部電圧が5.5 Vを超える場合、ハードウェアPWM出力による強制クローズ、および割り込み処理を介して行うことができます。さらに、入力電圧源は一般的にコンピュータのUSBポートまたは壁の変圧器5 v出力ポートである可能性があるため、入力電圧を検出して入力を減らすことで充電を学習できる場合、最大電流供給能力の2つのソースが異なりますソース電流供給容量制限の場合、充電電流は固定されなくなります。

外部負荷放電への移動電源の場合は、上記のように放電電圧検出回路の品質を監視し、ADCへのMCU内部接続のOVPを電圧値をサンプリングしてPWM電圧調整を制御します。出力に過負荷が含まれている場合（出力5 v / 1.5 Aなど）、負荷が突然引き抜かれると、出力電圧が急激に上昇し、PWMを調整するソフトウェアによって上昇速度が低下するため、OVPメカニズムを介して実行できます。ハードウェアPWM出力によって閉じられたとき、および割り込み処理。

一般の携帯電話は、携帯電話の出力電圧が5Vを超えていることを検知して携帯電話の充電モデルを開始するため、出力電圧を5.15Vに設定することで、電話回線の喪失による充電開始モードの失敗を防ぐことができます。

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