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分类: 嵌入式

2015-03-14 14:31:27

           3G WIFI移动电源的电源管理部分学习整理

近期做了多个移动电源+3G WIFI的项目,我关注与接触的大多是软件方面,网络方面。而对于整个项目的硬件电源管理部分,特别是对于一个带有一个移动电源功能的MCU系统,了解较少,虽然是做软件开发,
但我绝对硬件部分,特别是BSP开发者也需对整个硬件架构有所了解,就像软件架构一样,我简单的整理了一下,希望对自己积累知识有所帮助。
由于本人是嵌入式软件开发,期间涉及的硬件知识有所纰漏,敬请理解和指点。
ps:CPU-外设-存储 部分就不详解了,由于这个产品不像手机又PMU管理芯片,所以大部分的电源管理是用数字电路实现的,但是这样更有利于理解电源管理的精髓。

 

说明:由锂电池供电的设备,由于电池电压是3.2V-4.2V可变的,而由CPU/SDRAM构成的数字电路的电压要求一般是3.3V1.8V,所以需要一个DC-DC升压(电池到5V,和多个DC-DC降压电路(5V->3.3V,如SDRAM的外围电路需要3.3V,3G MODEM需要3.3V供电等)或(5V->1.8V,如CPUCore电压一般是1.8V,以达到省电的目的)。

说明:SY7065A为同步升压芯片,将VBAT电压稳定升压到5V

其中BOOSTSYS_EN为单片机输出信号,用于控制DC-DC的工作与否,其中BOOST一般是比如移动电源按键按了需要移动电源输出时输出给外部手机充电,SYS_EN为开机使能,如长按开机按键后,单片机检测到后输出SYS_EN,那么此时DC-DC工作,整个系统的电源部分就供上电了。

25V降压部分,以5V->3.3V举例



MT3410为同步输出1.5A,同步与异步的区别在与同步内部采用MOS管工作,所以其效率高一些,发热量相应也少一些。

MT3420为同步输出2A,输入2.6V-6V




说明:AP5056接电池VBAT,此时AP5056相当于与一个恒流,恒压源。

充电过程分为:涓流充电->恒流充电->恒压充电,如果电池电压<3V,此时为涓流充电(电流一般为恒流的1/10),如果电池电压>3V,进入恒流充电(如充电1A),当电池电压接近4.2V时,进入恒压充电,此时电流不断减少,根据电池曲线,一般截止电流为80-100mA,此时

CHARGE FULL输出给单片机,单片机通过LCD/LED提示用户移动电源已经充满了。


4:单片机部分



说明:单片机接收按键检测信号,如长按开机,输出SYS_EN,短按移动电源输出BOOST,此外单片机还肩负过流保护,过压保护等功能。  



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