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来源:充电头网发布时间:2022-12-201464浏览
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前言
随着大功率PD快充应用的不断普及，通过广泛普及的USB-C接口，笔记本电脑支持了百瓦PD快充充电，可以使用移动电源，在没有交流电供应的场合，满足长时间的使用。但传统大容量移动电源，通常只有20000mAh容量，不足以满足长时间续航要求。
为应对大容量大功率移动电源的市场空白，深圳华科生数字科技有限公司推出了一款支持大功率输出的移动电源方案。这款快充移动电源方案采用6串设计，支持60000mAh超大容量电池，具备65/100W两种输出功率可选，并具备USB-C接口和USB-A接口，满足不同设备的快充需求。
该方案由移动电源板和电池保护板组成，移动电源板采用升降压方案，支持DC电源输入和百分比电量显示，支持电池温度保护。电池保护板为6串，适用于聚合物电池。下面就带来这款快充移动电源的方案解析，一起来看看用料和设计。
华科生100W快充移动电源DEMO
华科生100W移动电源方案由移动电源板和电池保护板组成，两块PCB通过导线焊接连接。
移动电源板正面焊接输入和输出滤波电容，升降压电感，LED数码管，电量检测按键，快充USB-A口，两个5V USB-A口，两个USB-C口和一个DC输入接口，此外还焊接一颗白色LED，用于照明功能。
背面焊接英集芯IP5389同步升降压SOC，四颗同步升降压开关管，四颗VBUS开关管，以及输入输出检流电阻和滤波电容等元件。
使用游标卡尺测得PCBA模块长度约为72mm。
PCBA模块宽度约为66.6mm。
保护板PCB长度约为71mm。
宽度约为58.6mm。
这款移动电源方案内置英集芯IP5389移动电源升降压电源管理SOC芯片，将同步升降压控制器与协议功能集成，可实现完整移动电源功能，并支持电量显示功能，支持2-5串电池应用，可取代传统升降压方案中协议芯片，单片机和升降压控制器多颗芯片组合的方案，大大缩短产品开发周期，降低成本。
英集芯IP5389支持USB-A、USB-C口、还支持Micro-USB接口和Lightning接口供电输入，全部接口支持快充。快充协议支持华为FCP、SCP，支持三星AFC，支持OPPO的VOOC，支持PD3.0快充协议，支持PPS，输出最高功率20V5A 100W，可实现全接口丰富的快充支持。
IP5389内置升降压控制器，通过驱动外置MOS管，支持双向升降压充放电，支持最大5A充电电流，并且支持自适应电流调节。支持2/3/4/5串电池，并且支持4.2、4.3、4.35、4.4V多种电池。芯片内置电量计，支持4颗LED电量指示，或88/188数码管电量显示，支持通过电阻设定电池容量，或学习电池电量，实现精准的电量显示。
充电头网了解到，英集芯IP5389还被倍思30W2A1C快充移动电源、羽博200W多功能便携式储能电源、GADMEI100W2C1A双向快充移动电源、OPPO 33W1A1C超级闪充移动电源、羽博72000mAh便携式储能电源等知名品牌的众多产品采用。
同步升降压开关管来自谷峰，型号GT060N04D3，是一颗耐压40V的NMOS，导阻为5.5mΩ，采用DFN3*3封装，两颗用于电池端半桥。
另外两颗GT060N04D3用于输出端半桥。
升降压磁环电感采用漆包线绕制，外套热缩管绝缘。
两颗输入输出滤波电容规格为35V 100μF，与MLCC电容配合使用。
一颗7550M的稳压芯片用于为移动电源SOC供电。
丝印7468的NMOS用于快充USB-C接口VBUS开关管。
用于快充USB-A口的VBUS开关管。
MOS管对应两个USB-A慢充口的输出控制。
用于USB-C接口的VBUS开关管。
NTC热敏电阻焊盘，用于焊接热敏电阻，检测电池组或PCB温升。
188 LED数码管用于电量显示。
用于电量显示以及其他功能的贴片按键。
白色LED特写，用于照明功能。
USB-C接口采用过孔焊接固定，黑色胶芯不露铜。
DC接口焊接在转接小板上，支持传统电源充电。
快充USB-A口采用橙色胶芯，表示支持快充。
5V输出的USB-A口采用黑色胶芯。
在PCBA模块侧面海焊接一个USB-A接口，支持5V输出。
电池保护板设计为适合软包电池应用，电池极耳穿过保护板开孔点焊连接。在保护板上焊接两颗电池保护芯片，以及电池保护管和电流取样电阻。
保护板背面可以看出电池为6串串联连接。
电池保护芯片来自英集芯，型号IP3259，是一颗支持3，4，5串电池的保护芯片，支持锂离子电池和聚合物电池，磷酸铁锂电池应用。IP3259内置电池均衡功能，能够使电池组中所有电池都能充满电，最大化电池容量。
IP3259具备25mV过压检测精度，具备三档过电流检测，支持电池过压，过放，过流保护，延迟时间可设置，支持芯片级联，电池组断线保护，支持外置NTC实现电池组温度保护。
英集芯IP3259 详细资料。
保护板共使用两颗IP3259级联，满足6串电池应用。
电池保护管采用谷峰GT060N04D3。
保护板焊接焊片，方便电池直接点焊，无需锡焊焊片，减少工序。
华科生65W快充移动电源方案同样采用英集芯IP5389进行升降压控制，具有2C2A输出接口，并配有LED显示屏显示电压电流，搭配的保护板为四串结构，使用英集芯IP3254电池保护芯片。
充电头网总结
随着大功率用电设备越来越多的转向USB-C接口供电，也为摆脱传统交流电源供电带来了可能，使用大容量大功率的移动电源供电，具有较长的续航时间，并且成本也能得到很好控制，是一种可行的解决方案。
华科生这款大功率快充移动电源解决方案支持65/100W功率输出，通过使用大容量电池组，能够获得传统移动电源数倍的续航时间。方案分为移动电源板和电池保护板，其中移动电源板采用英集芯IP5389，是一颗高度集成的多串升降压快充移动电源SoC。电池保护芯片使用两颗英集芯IP3259，支持均衡功能，使用两颗级联，满足6串电池组应用。
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