鉅大LARGE | 點擊量:1152次 | 2019年12月27日
解析小米移動電源鋰電芯:指標平庸
鑒于目前網(wǎng)絡上移動電源方案知識甚少,而移動電源最核心的技術恰恰就在方案,從今開始特在移動電源網(wǎng)開設移動電源方案技術篇連載,對目前市面主流品牌,暢銷產(chǎn)品等移動電源方案一一深度剖析,與移動電源設計師和技術迷們一起分享!我們首款產(chǎn)品就選目前最熱門的小米10400mAh移動電源吧。
研究移動電源很久,各種方案滿天飛,有感而發(fā)寫一些東西和大家分享。這篇文章獻給移動電源行業(yè)中的設計師朋友和一些技術迷。希望借這篇文章可以引發(fā)移動電源行業(yè)對技術方案的重新思考。先從小米開刀吧。小米移動電源自面市以來,以低廉的價格、良好的做工以及品牌效應受到市場的追捧。但在火熱的表象下卻需要一些冷靜的思考。這里假設大家對小米稍微有些認識,不討論非技術性問題,如外觀等。
小米希望減小面積,所以選擇了充放電集成的方案。同時小米認為TI的芯片會帶來更好的效率和可靠性。但實際上TI的芯片顯然不適合移動電源使用。暫不說2.8美金的售價。該芯片主要特征:
2、內部集成了4顆MOS,其中一顆用于路徑管理,支持同時充放電,一顆用于檢測充電電流,剩下2顆N管組成雙N結構;
3、1.5MHz開關頻率這是為了使用小尺寸電感,因此電感DCR也小,在大電流輸出時效率會更好;
4、其中采用QFN24封裝尺寸小,但外圍還需要搭配很多器件。電池充電電壓精度20mV這個指標很一般。優(yōu)秀的指標是2mV;
5、2A充放電效率在88%以上,但實際上移動電源設計中需要外加電感、電流檢測電阻、鋰電保護等,所以整體效率在3.3V轉5V時僅有81%。2.4A時發(fā)熱達到100度,達到芯片極限。優(yōu)秀的芯片可以保證3V轉5V在2A時有90%以上的效率,溫度在50度以內;
1、無法做輸出短路保護,是個嚴重的問題。外部短路保護性能必然不如芯片內部保護。這是保險公司需要考慮的問題。
2、無法實現(xiàn)電量檢測,需要外部電路總之,TI的該款芯片不是移動電源最合適的芯片。
3、ABOV單片機單片機的選擇很多,無非是速度、字長、指令集、存儲空間、外部資源等的區(qū)別。移動電源中,單片機主要做狀態(tài)控制、顯示、按鍵響應、電流電壓檢測、空載檢測、過溫保護等等。但注意的是單片機絕對不能做電源反饋環(huán)路控制。在這點上小米有清醒的認識。但國內諸多移動電源的小公司仍然在鋌而走險為降低成本采用所謂的MCU多合一方案。這里只需要說明一點,但由于設計欠考慮,在早期的小米移動電源中發(fā)生了無法檢測輸出空載的情況,在后面會談到。這都是因為單片機的ADC實際上是無法執(zhí)行微小電壓檢測的,失調電壓高達幾毫伏。
10mOhmsense電阻做放電電流采樣。但這個電阻后來在13年10月底緊急又改為100mOhm。小米的空載檢測和其他公司不太一樣。100mOhm電阻并沒有串聯(lián)在輸出通路,而只流過幾百毫安的電流,損耗100mW。空載檢測是行業(yè)難題。檢測電阻一般在50mOhm,4A電流下會產(chǎn)生800mW損耗,成為損耗的大戶。而且空載檢測的精度也只能做到50mA,也就是2.5mV。目前業(yè)界最好的水平是10mOhm檢測電阻,檢測30mA電流。
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