充电宝方案开发,充电宝MCU控制方案设计
充电宝(移动电源)的MCU方案设计,需重点关注充放电管理、电量计量、安全保护和多协议兼容性。采用基于国产单片机MCU,兼顾性能与成本优化。
核心需求分析
1. 基础功能:
·锂电池充放电管理(5V/9V/12V多档输出)
·精准电量计量(库仑计或电压法)
·多协议快充支持(PD/QC/SCP等)
·LED电量显示(4颗LED或数码管)
·过充/过放/短路/过温保护
2.高阶需求(可选):
·无线充电(Qi协议,15W)
·数字屏显(电压/电流/剩余时间)
·小电流模式(给耳机、手环充电)
MCU选型:选用国产单片机
关键外围电路
模块 设计要点
充电管理 开关充电IC或MCU内置充电模块(需支持4.2V/4.35V电池)
升压输出 同步升压IC,效率>92%,支持5V/2.4A
协议识别 快充协议芯片或MCU软件解码(需48MHz以上主频)
电量计量 库仑计或MCU ADC采样电压+电流(精度需±3%)
保护电路 DW01A+8205A组合(过充/过放/短路保护),NTC热敏电阻(贴电池表面)
软件方案设计:
电量计算优化:
库仑计法(高精度):通过I2C读取库仑计数据。
3. 快充协议处理
硬件方案:外挂协议芯片自动协商
软件方案:MCU检测D+/D-电压(需满足USB BC1.2和QC2.0时序)
安全与认证要点
必过测试项:
过压保护(OVP):输出端口耐压20V以上
短路恢复:连续短路10次后自动恢复
温升测试:外壳温度≤65℃(GB/T 35590标准)
PCB设计建议:
大电流路径(如电池→升压IC)线宽≥2mm
MCU远离电感/开关电源(避免EMI干扰ADC采样)