0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看威廉希尔官方网站 视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

如何解决充电宝因过载使用而导致的过热问题

设计idea 来源:互联网 作者:佚名 2018-04-16 09:10 次阅读

充电宝 在给移动设备充电的过程中如果发生过热的问题,很容易导致起火爆炸等安全问题。我们经常能从媒体上看到此类事故的发生。因此充电宝的设计者们通常会加入过流保护电路,过热保护电路来增加产品的可靠性。充电宝行业竞争激烈,成本压力很大,因此这些额外增加的线路越简单可靠, 产品越有竞争力。

TI的参考设计PMP9806就是针对这一客户需求而设计的。这个参考设计的输入电压为2.7-4.4V, 输出能力为18W (5V/3A, 9V/2A 及12V/1.5A)。当升压变换器TPS61088 的输出电流大于设定值,输出电压就会下降, 有效地限制了输出功率和输出电流, 从而避免了充电宝 因过载使用而导致的过热问题。下面我们来看一下具体的电路设计

TI参考设计PMP9806的系统框图

图1是TI参考设计PMP9806的系统框图。采样 电阻RS将输出电流转化为一个电压信号VSENSE。运算放大器A1将VSENSE放大成VAMP1接到运算放大器A2的输入端。VFB是TPS61088 FB 脚的参考电压,VFB为1.204V。当输出电流小于限流点时,当VAMP1低于1.204V,二极管D不导通,电阻RADJ悬空,TPS61088 FB脚的电压仅由输出电压决定。当输出电流高于限流点时,当VAMP1高于1.204V,二极管D导通,VAMP2直接跟随VAMP1的电压,TPS61088FB 脚的电压上升,输出电压下降。如果输出电流进一步上升, 输出电压将进一步下降。输出电压的下降幅度由RADJ的阻值决定。RADJ的阻值越小,输出电压的下降幅度就越大。

v2-2654b3abe893bb7b49fc9e6ff76eda76_hd.jpg

图1. PMP9806的结构框图

TI参考设计PMP9806的设计指标

表1给出了PMP9806的设计指标,限流点的值设置在比正常输出高5%。 一旦输出电流高于限流点,输出电压马上下降,从而限制了最大输出功率,有效防止了充电宝因过载使用而导致的过热问题。

表 1. 设计指标

Input VoltageOutput Voltage/Output CurrentOutput Current Limit Point3V- 4.2V9V/2AIo ≥ 2.1A5V/3AIo ≥ 3.15A12V/1.5AIo ≥ 1.575A

TI参考设计PMP9806参数计算

图2 给出了PMP9806限流电路的示意图。该限流电路里面两个最关键的参数是运算放大器A1放大倍数的选择和调节电阻RADJ参数的选择。

以输出Vo=9V,Io=2A为例,限流点设置在2.1A。采样电阻为25m ohm,因此当输出电流达到限流点时,采样电阻两端的电压VSENSE为:

v2-d55d3fcea6f5d780a186955d2491cbea_hd.jpg

(1)

此时要使得限流电路起作用,运算放大器A1的输出必须达到TPS61088 FB 脚的参考电压值1.204V。因此我们可以得到下面的等式:

v2-4135b8a85742cb3c05388b047aa66e3a_hd.jpg

(2)

由此我们可以得到A1的放大倍数为:

v2-eaf182047428fd8c2764b2a7b7e02a9b_hd.jpg

(3)

因此可以将R17设为232k ohm,将R16设为10.5k ohm。

v2-fcca370cc8607d5237461e1c90ebd319_hd.jpg

图2. PMP9806限流电路

当VAMP1高于1.204V时,二极管D导通,VAMP2直接跟随VAMP1的电压。因此可以推出如下的关系式:

v2-fa99edbdfbfaa91b57181e41dcf94bc5_hd.jpg

(4)

v2-d248bf75c9a703fec042de974885a13e_hd.jpg

(5)

由上述公式(5)可以推出RADJ的表达式为:

v2-85bc5e713493b1ad8217f61d8592059c_hd.jpg

(6)

其中:

v2-3a1e8d65d8a986487a0392e1c458a041_hd.jpg

如果希望将输出功率限制在一个更小的值,比如说当输出电流达到3A时,输出电压为5.5V,则可以取RADJ=121K。

TI参考设计PMP9806的测试结果

图3给出了输出电流分别是2A和3A时 的启动波形。当输出电流为2A时,升压变换器TPS61088的输出电压在启动完毕后为正常输出9V。当输出电流为3A时, 由于该负载电流超过了2.1A限流点,因此升压变换器TPS61088在启动完毕后直接进入限流状态,输出电压只有6.2V。

图4给出了输出电流由2A突然增加到3A时 的动态波形。我们可以看到输出电压在50us之内从9V下降到了6.2V,迅速将最大输出功率限制在一个范围内,从而有效地防止了充电宝在使用过程中由于过载而导致的过热问题。

v2-bd10bfab20402beb653dae6c5a67524f_hd.jpg

图 3. 输出电流为2A和3A时的启动波形(VO=9V)

v2-5252b9c7ca1b2e856d33957a13d0886a_hd.jpg

图 4. 输出电流从2A突然上升到3A时 的动态限流波形

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 充电宝
    +关注

    关注

    7

    文章

    709

    浏览量

    38066
  • PMP9806
    +关注

    关注

    0

    文章

    3

    浏览量

    4955
收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    无线充电和磁吸充电的区别

    无线充电和磁吸充电是两种不同类型的便携式充电设备,它们各自具有独特的特点和适用场景。以下是对这两种
    的头像 发表于 10-22 14:55 1629次阅读

    求助,什么原因导致TAS5630B过载了?

    过载或欠压并超温警告,,但实际上喇叭最大只有240W,选用PBTL模式,目前不知道是什么原因导致过载
    发表于 10-16 08:12

    如何运用TRIZ解决电子产品的过热问题?

    随着科技的不断进步,电子产品已经成为我们生活中不可或缺的一部分。然而,在使用过程中,许多设备都会遇到一个令人困扰的问题--过热过热不仅会降低设备的使用寿命,还可能对其正常使用产生影响。那么,如何解
    的头像 发表于 09-09 17:59 410次阅读

    温度过热电容器会怎样

    电容器的损耗功率增加,进一步加剧了温度上升,形成恶性循环。 2、绝缘材料劣化 : 电容器内部的绝缘材料(如聚丙烯膜或纸质材料)会高温劣化,导致介电强度下降,最终可能导致击穿。 3、
    的头像 发表于 08-28 14:19 1224次阅读
    温度<b class='flag-5'>过热</b>电容器会怎样

    变频器晶体管过热怎么解决

    :散热器的散热效果不佳,可能是由于散热器的材质、结构或安装方式不当。 1.3 晶体管选型不当:如果选用的晶体管功率容量不足或耐压值不够,会导致晶体管在运行过程中过载,从而引起过热。 1.4 变频器负载过大:如果变频器的负载过大,
    的头像 发表于 08-08 09:15 524次阅读

    伺服驱动器过载保护怎么调

    和电机,避免过载导致的损坏。因此,了解和掌握伺服驱动器过载保护的调整方法对于提高系统的可靠性和稳定性具有重要意义。 伺服驱动器
    的头像 发表于 06-06 11:11 2025次阅读

    如何做个电路让充电不会休眠

    这个电路图是国外一个博主做的 只能解决一部分的充电不休眠 R3换了一个水泥电阻5W20R的基本上都能解决充电休眠 但是有个问题就是 水泥电阻 发热发热 各位坛友 有什么好的电路解决
    发表于 04-11 14:16

    模块电源使用时有哪些注意事项 避免过载、避免湿润环境、过热和损坏 注意接地等

    正常工作。 避免长时间使用:模块电源通常不适合长时间连续工作,应当避免长时间使用。特别是在高温环境下,容易造成过热导致电源故障。 避免过载:模块电源有一定的输出功率限制,不要超过其额定输出功率。
    的头像 发表于 03-27 09:22 421次阅读

    电机温控开关工作原理是什么?如何解决电机过热发生故障的问题?

    电机免受过热引起的损坏。 电机过热是电机运行中常见的故障之一,过高的温度会导致电机绕组的绝缘材料老化、变形甚至熔化,进而导致电机出现短路或者接触不良等问题,最终引起电机失效。因此,安装
    的头像 发表于 02-02 09:19 2568次阅读

    导致TLF35584过热的原因有哪些?

    导致TLF35584过热的原因有哪些? 如何排除原因
    发表于 01-24 08:31

    电机过载故障成因 电机过载故障怎么消除?

    电机过载故障成因 电机过载故障怎么消除? 电机过载故障是指电机在运行过程中,超过了其额定负载能力,导致电机过热或烧毁的一种故障情况。电机
    的头像 发表于 01-23 13:53 7630次阅读

    氮化镓充电和普通充电区别

    氮化镓充电和普通充电是两种不同类型的便携式电池充电设备。它们之间的主要区别在于材料和性能,对比这两种
    的头像 发表于 01-09 17:21 1.2w次阅读

    充电电路板的常见故障与维修

    充电无法正常充电充电速度极慢,首先检查充电线是否正常,其次检查充电
    的头像 发表于 01-04 10:38 1.2w次阅读

    变频器制动电阻过热怎么办?如何解决?

    ,需要确保所使用的变频器制动电阻的额定功率能够与应用中的需求匹配。如果功率不足,就会导致过载过热。因此,检查和更换符合需要的功率的电阻是必要的。 2. 提高散热条件:过热问题通常是由
    的头像 发表于 12-29 10:45 2699次阅读

    什么样的充电好用?选择终极充电的秘诀

    什么样的充电好用?选择终极充电的秘诀 充电是现代生活中不可或缺的配件,其便携和高效的特点赢
    的头像 发表于 12-25 14:37 533次阅读