3.7V (5V升壓) 物聯(lián)網(wǎng)后備電池設(shè)計(jì)方案
前言:近年來,電子產(chǎn)品市場和技術(shù)飛速發(fā)展,許多產(chǎn)品都依賴于交流電工作,如果遇到意外停電等情況,產(chǎn)品就不能正常工作,為了保證停電瞬間設(shè)備仍然能夠繼續(xù)工作一段時(shí)間,以便完成數(shù)據(jù)的保存和傳遞,因此在設(shè)計(jì)這類產(chǎn)品時(shí)需要使用一個(gè)具備續(xù)航能力的后備電源來維持。我司研發(fā)了一種使鋰電池由3.7V升壓到5V,并可以快速輸出穩(wěn)定電壓的電源,給用戶的電子產(chǎn)品進(jìn)行自動(dòng)供電。
設(shè)計(jì)要求
一、物聯(lián)網(wǎng)后備電源設(shè)計(jì)要求:
根據(jù)產(chǎn)品規(guī)格和客戶的要求,設(shè)計(jì)與主機(jī)配套的物聯(lián)網(wǎng)后備電池,將通信協(xié)議終端、一組18650鋰電池(3.7V的電壓平臺(tái))集成到方案中,在正常情況下輸出一組5V電壓等待備用,當(dāng)該終端產(chǎn)品因停電或者供電不正常時(shí),物聯(lián)網(wǎng)后備電池自動(dòng)切換,繼續(xù)給產(chǎn)品供電,最終實(shí)現(xiàn)合理、高效、安全的供電管理。在整個(gè)方案的設(shè)計(jì)過程中,以實(shí)現(xiàn)同主機(jī)的最完美的整合為方向,以確保電池、電池組及整個(gè)系統(tǒng)的安全性為前提,以滿足相應(yīng)的設(shè)計(jì)法規(guī)及認(rèn)證法規(guī)為首選考慮。同時(shí)為了確保鋰電池的安全性和可靠性,電池組內(nèi)部都要采取多層保護(hù),防止鋰電池因過充電,過放電或短路而被破壞。
二、物聯(lián)網(wǎng)電池設(shè)計(jì)方案:
1)保護(hù)板(PCM):主要是對(duì)可充電電池組進(jìn)行設(shè)計(jì)的保護(hù)線路,由于鋰電池本身的化學(xué)特性,需要提供過充、過放、短路、過流等保護(hù)功能,以避免引起燃燒、爆炸等危險(xiǎn)。
2)保護(hù)IC(S-8261):設(shè)計(jì)方案的主要保護(hù)功能芯片,對(duì)電芯進(jìn)行過充、過放、過流、短路等功能的在線時(shí)時(shí)監(jiān)測,使電芯在安全、穩(wěn)定、高效的范圍內(nèi)工作。
3)過流保護(hù)片(PTC):主要針對(duì)二次保護(hù)功能設(shè)計(jì)。PTC可恢復(fù)保險(xiǎn)絲具有過流保護(hù)、自動(dòng)恢復(fù)雙重功能,可以防止電池高溫放電和不安全的大電流的發(fā)生。
4)18650鋰離子電芯
5)場效應(yīng)管(MOSFET):MOSFET管,在保護(hù)電路中起開關(guān)作用,永遠(yuǎn)保證鋰電池兩端的電壓不會(huì)超過額定值、也不會(huì)低于允許值,保證其電壓穩(wěn)定,延長使用壽命。
6)升壓控制芯片(S-8365AABBA):功能完整的直流升壓芯片,具有過流和過壓、短路保護(hù)功能,可以輸出穩(wěn)定的固定電壓和強(qiáng)勁的額定電流,真正做到高效和低損耗,使用非常方便。
7)充電管理芯片:使用業(yè)界成熟的充電管理方案。1%高精度,大電流(可以設(shè)定1000mA電流),保證每一次都能充滿電。