简单的手机电源控制电路课程设计

沉阳航空航天大学课程设计（说明）简易手机移动电源控制电路设计课程/学生姓名讲师沉阳航空航天大学课程设计任务书课程名称电子技术课程综合设计课程设计主题简易手机移动电源控制电路设计课程设计的内容和要求: 1.设计说明和技术指标简单的手机移动电源控制电路设计，其技术指标如下: ①该电路可为3.3V锂离子电池充电； ②输出电压为5V； ③充电时充电指示灯亮； ④使用4个LED来显示电源. 2.设计要求选择设备时，应考虑成本. 2.根据技术指标，通过分析计算确定电路及元器件参数. 3.绘制电路原理图（组件标准化，电路图标准化）. 3.实验要求根据技术指标，制定实验计划；验证设计电路并使用软件仿真. 2.进行实验数据处理和分析. 4.推荐的参考资料1.童世柏，华成英主编. 模拟电子技术的基础. [M]北京: 高等教育出版社，2006. 五，根据要求编写课程设计报告. 讲师日期1.移动电源概述，也称为“外部电池”，“外部电池”，“备用电池”，“数字”“充电伴侣”，“充电宝”. 移动电话的移动电源是一种电将电源和充电功能集成到充电设备中的能量存储设备，它可以随时随地为手机和其他数字设备充电，也可以待机以供供电.

聚合物锂离子电池通常用作存储载体. 它不同于产品的内部电池（也称为e电源）和外部电池. 一般配备各种电源适配器，通常具有大容量，，体积小，寿命长，安全可靠等特点，可用于普通功能电话，PDA，GPS导航仪，PSP，DV，USBXI随时随地使用智能手机以及功能产品，例如各种数字产品的电源或待机充电. 容量一般为5000-8000mAh. 随着数字产品的普及和快速发展，“移动电源”的概念得到了发展，其定义是: 一种方便携带的电源. 鉴于数字产品的功能日益多样化，使用越来越频繁，越来越接近我们的日常生活，如何缩短数字产品的使用时间，便利人们的生活，及时补充电力并最大限度地发挥其功能至关重要. . 移动电源是解决此问题的最佳解决方案. 随身携带移动电源可以随时随地为各种数字产品充电. 这次我们将为手机设计一个简单的移动电源控制电路. 简易手机的手机电源控制电路的设计，技术指标如下: ④该电路可以为3.3V锂离子电池充电； ⑤输出电压为5V； ⑥充电过程中，充电指示灯亮； ④电源通过4个发光二极管显示. 在设计过程中选择器件时，应考虑成本，并根据技术指标通过分析和计算确定电路和组件参数.

第二，该程序证明移动电源实际上是可以从外部充电的电池. 它由输入充电控制电路，输出升压控制电路，电池电量检测显示电路，LED控制电路和电池保护电路组成，如下所示: 充电输入充电控制电池保护电路Boost输出5V放电输出充电指示器电池电量显示3.3V锂电池图1手机电源控制电路电路框图三，电路设计1.充电控制电路充电控制电路，采用5V输入，如计算机USB，适配器控制电池的充电移动电源. 当电池电压约为4.20V且充电电流降至约100mA时，充电停止，充电完成，电路断开. 目前，移动电源的输入电流约为1A. 如果使用计算机的USB充电，则必须考虑USB的输出耐久性. 普通计算机的USB输出为500mA. 原理图如图2所示. GS1661是电流模式升压转换器. 1MHz的恒定开关频率以及工厂运行和脉宽调制（PWM）. 提供26v / 2A的高输出电压. 控制回路是峰值电流模式控制架构. 因此，将电流信号添加到斜率补偿电路可以使循环操作稳定且占空比大于50％. 内部固定PWM频率: 1.0MHz精密反馈参考电压: 0.6V（±2％）？内部0.25Ω，2A，26V功率MOSFET关断电流: 0.1μ过压保护，过热保护？.

过流保护: 0.5A〜2.5A？包装: sot23-6l. gs1661是电流模式升压转换器. 恒定的开关频率为1MHz，脉宽调制（PWM）工作. 内置26V / 2A MOSFET，可提供高输出电压. 控制回路的结构由峰值电流模式控制. 因此，在电流信号上增加了一个斜率补偿电路，以实现大于50％的稳定占空比. 输出电压的输出电压为电阻分压器的FB. 输出电压: 图2移动电源充电控制电路原理图图3移动电源充电控制电路的线路图2.升压输出电路升压输出电路，: 当移动电源连接到手机时旧手机电池 保护电路 移动电源，升压电路启动要工作，请将移动电源的电池升至5V，以便手机充电. 手机将自行控制充电，并在充满电后自动切断电源. CS5171 / 3芯片560 kHz开关调节器具有高效率和1.5个集成开关. 这些器件可在2.7 V至30 V的宽输入电压范围内工作. 灵活的设计使该芯片可以配置在大多数电源中. 操作包括升压，反激，正向，反相和SEPIC. 该集成电路采用电流模式架构，该架构允许出色的负载和线路调节，以及一种限制电流的实用方法. 高频操作和高度集成的调节电路可提供非常紧凑的电源解决方案. 电路设计包括指定的频率同步，停机和反馈控制或正或负电压调节.

这些部件与引脚1372/1373兼容. 使用CS5171 / 3芯片，可以为手机充电将输出电压提高到5V，2.7V至28V输入，SEPIC转换器2.7V至28V输入，5V输出SEPIC转换器. 图4手机移动电源升压输出电路3.电池电量显示电路: 该电路的功能是显示当前移动电源电池的剩余电量，以便用户更加方便地使用. 及时使用和充电. （XHEC）仙航移动电源的电源显示功能还具有省电功能，即当外部输出时，它将在工作开始后的几秒钟内自动显示电池电量，然后自动关闭以保存电池电量. 当您需要了解电池电量时，只需按一下按钮即可再次显示它，使用起来非常方便. LM324是一个四通道运算放大器集成电路，它采用14引脚双列直插式塑料封装，其形状如图所示. 它包含四组相同形式的运算放大器. 除公共电源外，四组运算放大器彼此独立. 每组运算放大器可以用图1所示的符号表示. 它有5个引脚，其中“ +”和“-”是两个信号输入端子，“ V +”和“ V-”分别是正电源和负电源. 端子“ Vo”是输出端子. 在两个信号输入端子中，Vi-（-）是反相输入端子，表示运算放大器输出端子Vo的信号与输入端子的相位相反； Vi +（+）是同相输入端子，表示运算放大器输出端子Vo的信号与该输入的相位相同.

如图所示的电路，如图所示，电流由LM324AJ的四个运算放大器放大，以控制四个发光二极管（LED1〜4）来显示移动电源的功率. 移动电源充满电后，四个发光二极管（LED1〜4）全部点亮. 当移动电源为锂电池充电时，LED从LED4〜1熄灭以显示移动电源的电量. 图5手机移动电源充电显示电路4.充电指示灯系统工作时，该指示灯点亮. 图中所示的功率指示器是单向发光二极管. 可以选择电阻R. 5.单向导电二极管为1N4004或1N4007. 二极管主要用于单向操作，R用于限制降压电流. 图6手机移动电源充电指示电路5. 电池保护电路: 当电池放电时过流，放电时电压过低，充电时电压过高时，电池保护电路会关闭电池，与外部连接以保护电池安全. 移动电源使用的锂电池不能过流，或者电压过低或过高，否则会有爆炸和燃烧的危险. R5402N系列是高压CMOS工艺电池保护IC，用于1节锂离子/锂聚合物可充电电池的过充电/过放电/过电流保护，并且还具有内置的短路保护电路以防止电池过大负载短路电流和充放电过电流. 该保护IC通过监视VDD和VSS之间的电池电压以及V-和VSS之间的电压差来控制充电和放电.

当电池电压低于过充电电压（Vdet1）且高于过放电电压（Vdet2），并且V端电压低于过充电电流检测电压（Vdet4）且高于过放电电流检测电压（Vdet3）时接下来，用于充电和放电控制的MOSFET均被打开. 这被视为正常工作状态，可以自由放电和充电. 电路由LM7805CT芯片保护，电压由该芯片稳定，以保护稳定的输出电压而不会烧坏锂电池. 图7手机移动电源充电电池保护图8手机移动电源充电电池保护芯片4.性能测试1.如下图所示，在打开系统开关时，已连接电池到电路. 充电指示灯LED6点亮. 图9手机电源性能测试图10手机电源性能测试充电电流图11手机电源性能测试波形图如上图所示，MXX4测试充电电流. 随着充电时间变长，充电电流逐渐减小. 这意味着电池正在充电并且移动电源正在工作. 图12移动电源性能测量波形2.如图所示，示波器显示充电电压波形，充电电压稳定. 万用表XMM1测试移动电源的充电电压，该电压为5V. 根据输出电压，电路可以为锂电池充电. 图13手机移动电源性能测试图14手机移动电源性能测试3.如下图所示，四个LM324AJ四个运算放大器放大电流以控制四个发光二极管（LED1〜4）显示功率. 移动电源. 电源充电时，所有四个发光二极管（LED1〜4）点亮.

图15移动电源性能测试通过了性能测试，证明了移动电源已满足设计要求. 五，结语根据电路图制作物理物体，可以为手机提供简单的移动电源. 移动电源将以可充电方式点亮充电指示灯. 该电路可为3.3V锂离子电池充电，输出5V电压适合手机电池充电，并且有4个发光二极管显示功率，符合设计要求. 六，高性价比图16如图所示为原装移动电源的性价比，您可以根据淘宝和阿里巴巴上每款芯片的价格选择更方便，免费的价格！例如，选择bd137和LM324AJ芯片. 您可以选择便宜的一种. 成本效益是性能和价格之间的比例关系. 该概念用于衡量客观可承受性方面的商品量化. 对于移动电源，其功能是为移动电子设备提供电池寿命. 对于相同的充电设备，在价格相等的条件下，移动电源可提供的电池寿命越长，则该移动电源的性价比就越高. 电池寿命主要取决于容量，因此我们以每安培小时的平均价格为标准来衡量移动电源的性价比. 移动电源的性能取决于它在额定输出（电压和电流）下可提供的输出容量. 在这里，我们谈论的是“输出能力”. 请注意，这不是标称容量. 这是因为，如果移动电源中的锂离子电池正常工作，则需要输出功率，但是锂电池的电压为3.7V，但是需要从移动电源中输出. 5V电压，因此，移动电源内部需要升压过程，即从3.7V到5V，该过程将不可避免地通过电路上的电子组件消耗一些能量，再加上锂电池自身的保护系统和稳定性系统还消耗能量，最终以热量的形式浪费掉.

最后，从移动电源接口输出的实际功率不是锂电池的容量. 两者之比就是移动电源的转换效率. 转换效率越高，功耗越小，输出功率越大，移动电源外壳的温度越接近环境温度. 相反，转换效率越低，功耗越大，输出功率越小，移动电源外壳的温度越高. 7.课程设计经验和合理建议本课程设计使用数字和模拟知识来解决现实生活中手机中的移动电源问题. 经过一周的努力，终于制作了完整的手机充电系统. 通过本课程设计，我对数字和模拟电子学以及如何提高电路性能有了更扎实的知识. 尽管我在设计中遇到了一系列问题，但经过反复思考和检查，我终于找到了问题，这也暴露了我在这一领域的知识不足和经验不足. 我发现我的人士仍然存在漏洞. 而且，以前的研究只是停留在表面和书籍上，这门课程给了我新的学习机会. 在进行课程设计之前，我觉得课程设计只是我所学知识的简单总结. 但是，通过本课程设计，我发现这不仅是对知识的测验旧手机电池 保护电路 移动电源，而且更重要的是，它提高了我独立思考和操作的能力. 我学到很多学习方法. 如果我不了解自己所不了解的内容，则需要及时进行咨询或搜索. 这是将来最实用的方法，确实使我受益匪浅. 课程即将结束. 回想起来，有很多情绪. 从理论到实践，这段时期可以说苦不只是甜.

我的课程确实有点困难. 我自己做不完. 在这种实践中，我还从其他学生那里学到了很多东西. 我深刻地意识到，我通常不注重培训实践技能，并且还学习知识. 还不够，遇到问题时我不知道从哪里开始. 同时，我了解到一个事实，即理论与实践的结合非常重要. 尽管我觉得我已经掌握了理论知识，但是在将其应用于实践的过程中，却出现了许多意想不到的困惑. 我意识到只有理论知识是远远不够的. 只有将学到的理论知识与实践相结合，并从理论中得出结论，才能真正理解. 这也激发了我学习和学习的兴趣和动力，并产生了积极的影响. 通过这种设计，我学会了坚持，耐心和认真，这将为我未来的学习和生活打下基础. 参考文献[1]童世柏，华成英主编. 模拟电子技术基础[M]. 北京: 高等教育出版社，2006. [2]严石，主编. 数字电子技术. [M]北京: 高等教育出版社，2006 [3]陈振冠等. 新颖高效的声光. [M]北京: 国防工业出版社，2005 [4]百度文库附录I通用电路图图17移动电源控制电路通用电路图附录II组件列表表1移动电源控制电路总组件列表第1 2 3号4 5 6 7 8 9 10 11 12编号LED U7〜10 R3，R4，R5 R6 R1 U1A，U2B，U3C，U4D V1 U5 Q4 T1 R18，R17 Q5 Q6 R16 R19 U14 R20 R23 XMM1，XMM4名称LED电压表电阻电阻四运算放大器功率调节器晶体管变压器电阻晶体管晶体管电阻电阻调节器电位器电阻万用表型号LED_ir数量6 4 4 3 1 1 4 4 1 1 1 1 2 2 1 1 1 1 1 1 2 XTY51151531K 15K 2.2K LM324AJ 4.2V TL431CP 2N5401 10:255ΩBD137 BD1384.7Ω50ΩTL431ACD 20K200ΩV / A13 14 15 16 17 18 1920 21V4 GEN电源数字地3.1V 0V每个1 1

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