三合一移動電源方案(5V3A)

1、深圳市昂盛達電子有限公司數(shù)據(jù)手冊5V3A（系列移動電源控制IC）ASD3E62x系列移動電源控制IC，是我公司針對小功率移動電源專門設(shè)計開發(fā)的，集充電，升壓，控制功能于一體。具有高效率，高穩(wěn)定性，低成本等優(yōu)勢，目前處于業(yè)界領(lǐng)先地位。針對移動電源方案，我公司擁有2項電路專利（專利號：ZL 2011 2 0422799.5和ZL 2011 2 0422798.0）。功能特點： u 單顆IC實現(xiàn)充電，雙路升壓，控制功能u 開關(guān)型恒流恒壓充電（高效率，低發(fā)熱）u DC_DC升壓250KHz PWM頻率，可使用小電感減少體積提升效率u 4段（或5段）電量顯示功能，充電指示，充飽指示u 電池過充電、過放電

2、保護，短路保護u 負載自動識別（即插即充），空載自動識別，輸出過流保護u 單鍵開關(guān)機、電量查詢、照明功能引腳描述Test21Test12Out13Out24VDD5PWM1a6Lit7PWM8PWM1b9Key10LEDRG11LED512LED3-413LED1-214LED15VSS16Ref17Ron18BV19OutV20TSSOP-20腳號腳名描述1Test2USB2自動檢測輸入端2Test1USB1自動檢測輸入端3Out1USB1輸出控制端口4Out2USB2輸出控制端口/電流采樣輸入端口5VDD電源6PWM1a升壓PWM輸出端口a7Lit照明控制端口8PWM充電PWM輸出端口9P

3、WM1b升壓PWM輸出端口b10Key按鍵檢測端口11LEDRG工作指示12LED5電量指示LED513LED3-4電量指示LED3-414LED1-2電量指示LED1-215LEDLED控制公共端16VSS電源地17Ref基準電壓2.48V2.51V輸入18Ron基準電壓IC供電電源控制端口19BV電池電壓檢測端口20OutV輸出電壓檢測端口5V3A系列常規(guī)選型表：型號USB輸出電量指示照明LED升壓PWM按鍵充電指示電量顯示方式ASD3E6302A+1A4Y250KHz12LED30SASD3E6312A+1A4Y250KHz12LED長亮ASD3E6322A+1A5Y250KHz12LE

4、D30SASD3E6332A+1A5Y250KHz12LED長亮極限參數(shù)：參 數(shù)標 號額定值單位電源電壓VDD-0.3+6.5VVSS-0.3+0.3VIO口電壓參數(shù)Vin-0.3VDD+0.3VVout-0.3VDD+0.3VIO電流參數(shù)IOH10mAIOL20mA儲存溫度TSTG-45+125°C額定工作參數(shù)：參 數(shù)標 號MINTYPMAX單位工作電壓VDD2.55.5V工作電流IDD110mA待機電流IDD10uA充電輸入電壓范圍Vin4.75.3V充電恒壓電壓BV2.1V電池低壓報警LBA1.65V電池低壓保護LVC1.55V充電電流檢測電壓Ic100mV輸出電壓檢測OutV

5、2.41VUSB1輸出電流保護電壓Io166mVUSB2輸出電流保護電壓Io279mVUSB自動檢測Test_V1V工作溫度TSTG-40+85°C推薦應(yīng)用電路：一 充電電路:充電功能主要由IC加外圍的MOS管、蓄能電感、續(xù)流二極管、濾波電容，充電電流取樣電阻，電池電壓取樣反饋等器件組成，其中：MOS管、蓄能電感、續(xù)流二極管、濾波電容構(gòu)成最基本的由IC控制的BUCK電路，充電電路的效率主要由：MOS的導(dǎo)通阻抗（越低越好）和開關(guān)性能（結(jié)電容越小越好）、蓄能電感的直流阻抗（越低越好）、續(xù)流二極管的正向壓降（越低越好）等幾個重要參數(shù)決定。恒流模式：充電初始階段按設(shè)定的恒流值對電池進行充電，

6、充電電流由取樣電阻（附圖中的R22）決定，充電電流計算公式：I=100mA/R22例如：R22=0.1R時，I=100mA/0.1R=1000mA，當(dāng)然取樣電阻會有偏差，而且之際連接的PCB銅皮也有一定的阻抗，因此實際的取樣電阻=R22（真實值）+銅皮阻抗。恒壓模式：當(dāng)電池電壓上升到設(shè)定恒壓值（通常鋰電設(shè)定為4.2-4.25V之間）后轉(zhuǎn)為恒壓充電，充電恒壓值由推薦電路中的R33和R35來設(shè)定。恒壓電壓計算公式如下：V=（2.1V/R20）*（R33+R35）例如：R33=100K R35=100K時，V=（2.1V/100K）*（100K+100K）=4.2V充飽檢測：在恒壓充電模式下若充電電

7、流下降到100mA以下，則判斷電池已經(jīng)充飽。充電指示：充電過程中充電指示燈亮紅色，4（或5）個電量指示燈指示電量，并隨著電量增加遞進閃爍。直到電池充飽，充電指示燈亮綠色，電量指示燈全亮。4（或5）個電量指示燈對應(yīng)指示狀況見附表：4個電量指示燈充電電量指示電量0-25%25-49%50-74%75-99%100%LED1閃亮亮亮亮LED2滅閃亮亮亮LED3滅滅閃亮亮LED4滅滅滅閃亮5個電量指示燈充電電量指示電量0-25%25-49%50-74%75-99%100%LED1閃亮亮亮亮LED2閃亮亮亮亮LED3滅閃亮亮亮LED4滅滅閃亮亮LED5滅滅滅閃亮電池充電曲線：充電效率測試：電池電壓4.2

8、V4.0V3.7V3.5V3.2V充電電流725mA840mA987mA1000mA1000mAUSB輸入電壓5.25V5.23V5.19 V5.21V5.21VUSB輸入電流630mA711mA777mA738mA700mA充電電路效率92.06%90.36%90.56%91.03%87.74%二 升壓輸出電路：DCDC升壓輸出功能主要由IC加外圍的MOS管、蓄能電感、整流二極管、濾波電容，輸出電壓取樣，輸出電流取樣，等器件組成，其中：MOS管、蓄能電感、續(xù)流二極管、濾波電容構(gòu)成最基本的由IC控制的BOOST電路，充電電路的效率主要由：MOS的導(dǎo)通阻抗（越低越好）和開關(guān)性能（結(jié)電容越小越好）

9、、蓄能電感的直流阻抗（越低越好）、整流二極管的正向壓降（越低越好）等幾個重要參數(shù)決定。輸出電壓設(shè)定：輸出電壓由電路中的R8和R13分壓后送入IC的第1腳（OutV）檢測。通過設(shè)定R5和R9的阻值，可設(shè)定輸出電壓。輸出電壓設(shè)定計算公式如下：V=（2.41V/R13）*（R8+R13）例如：R8=115K R13=100K時，V=（2.41V/100K）*（115K+100K）=5.18VUSB2輸出電流設(shè)定：輸出電流由電路中R16取樣電阻將電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號，并送IC第2腳（Test1）檢測。通過設(shè)定R16的阻值，可設(shè)定輸出電流限定值。輸出電流設(shè)定計算公式如下：I=(66mV-Q4壓降)/R

10、16例如：R16=0.05R時，I=(66mV-18mV)/0.05R=960mA注意：實際電流還受取樣電阻會偏差、際連接的PCB銅皮阻抗影響，應(yīng)根據(jù)實際情況適當(dāng)調(diào)整取樣電阻阻值，以達到實際需要的電流。USB3輸出電流設(shè)定：輸出電流由電路中R24取樣電阻將電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號，并送IC第1腳（Test2）檢測。通過設(shè)定R24的阻值，可設(shè)定輸出電流限定值。輸出電流設(shè)定計算公式如下：I=(79mV-Q4壓降)/R24例如： R24=0.022R時，I=(79mV-28mV)/0.022R=2318mA注意：實際電流還受取樣電阻會偏差、際連接的PCB銅皮阻抗影響，應(yīng)根據(jù)實際情況適當(dāng)調(diào)整取樣電阻阻值

11、，以達到實際需要的電流。升壓效率：在不同電池電壓下輸出帶滿載時的測試參數(shù)詳見附表：電池電壓4.2V4.0V3.7V3.5V3.2V電池輸出電流1.252A1.33A1.436A1.456A1.45AUSB輸出電壓5.21V5.26V5.21V4.99V4.5VUSB輸出電流900mA900mA900mA900mA900mA升壓效率89.17%88.98%88.25%88.13%87.28%電池電壓4.2V4.0V3.7V3.5V3.2V電池輸出電流2.7A2.815A3.05A3.044A3.033AUSB輸出電壓5.16V5.21V5.20V4.89V4.39VUSB輸出電流1.9A1.9A

12、1.9A1.9A1.9A升壓效率86.46%87.91%87.55%87.2%85.94%三 USB識別電路：USB2識別電路由R1、R2、R9、R10和Q6組成，其中R1和R9分壓得到2V左右電壓接USB2輸出端口的USB1-，R2和R10分壓得到2.75V左右電壓接USB2輸出端口的USB1+。其中Q6由IC第3腳（Out1）端控制，在無輸出時關(guān)閉Q6用于降低待機功耗。USB3識別電路由R4、R5、R11、R12和Q7組成，其中R4和R11分壓得到2V左右電壓接USB3輸出端口的USB2-，R5和R12分壓得到2.75V左右電壓接USB3輸出端口的USB2+。其中Q7由IC第4腳（Out2

13、）端控制，在無輸出時關(guān)閉Q7用于降低待機功耗。四 輸出保護和負載自動檢測電路：USB2輸出保護和負載自動檢測電路由Q4、R20、R25組成。當(dāng)輸出超載后IC的第3腳（Out1）端控制端會輸出低電平，控制Q4關(guān)閉輸出。在待機狀態(tài)下Q4處于關(guān)閉狀態(tài)，當(dāng)輸出USB1有連接負載時，在R20上可檢測到一個電壓信號，該電壓信號經(jīng)R25傳遞到IC的第2腳（Test1），IC檢測到輸出USB1有連接負載后，即可自動開啟升壓輸出功能。USB3輸出保護和負載自動檢測電路由Q5、R21、R26組成。當(dāng)輸出超載后IC的第4腳（Out2）端控制端會輸出低電平，控制Q5關(guān)閉輸出。在待機狀態(tài)下Q5處于關(guān)閉狀態(tài)，當(dāng)輸出USB

14、2有連接負載時，在R21上可檢測到一個電壓信號，該電壓信號經(jīng)R26傳遞到IC的第1腳（Test2），IC檢測到輸出USB2有連接負載后，即可自動開啟升壓輸出功能。五 LED照明電路：LED照明電路主要由LED8、Q14、R17、R53組成，長按以上啟動按鍵即可開啟LED照明功能。照明用LED驅(qū)動電流由R17限流電阻阻值決定。R17推薦使用22R左右電阻。當(dāng)不需要LED照明功能時可取消上述元件及電路。六 LED指示電路：LED1-LED5構(gòu)成電量指示電路，注意各序號LED的引腳方向不能接反，否則會導(dǎo)致電量指示混亂。4（或5）個電量指示燈非充電狀態(tài)下對應(yīng)指示狀況見附表：4燈電量指示對應(yīng)電量電量5%

15、25%50%75%100%LED1閃亮亮亮亮LED2滅滅亮亮亮LED3滅滅滅亮亮LED4滅滅滅滅亮5燈電量指示對應(yīng)電量電量5%25%50%75%100%LED1閃亮亮亮亮LED2滅亮亮亮亮LED3滅滅亮亮亮LED4滅滅滅亮亮LED5滅滅滅滅亮LED6-LED7構(gòu)成充電指示電路，LED6（紅色LED）和LED7（藍色LED）在不同模式下對應(yīng)指示功能如下表：（當(dāng)不需要LED6、LED7時，可直接取消上述元件及電路即可。）LED充電模式下放電模式LED6指示充電中指示有負載LED7指示已經(jīng)充飽指示空載七 功能模式介紹：充電模式：在任意模式下，當(dāng)充電（USB）輸入端口接入5V電源，IC即進入充電狀態(tài)。

16、顯示對應(yīng)的充電狀態(tài)和對應(yīng)電量，此時會關(guān)閉（USB）輸出。充電初始階段采用恒流充電方式，當(dāng)電池電壓上升到4.2V后轉(zhuǎn)為恒壓充電。充飽后（充電電流降到100mA以下）自動關(guān)閉充電。輸出工作模式：在非充電模式下，當(dāng)負載插入輸出USB端口或觸按啟動按鍵，輸出使能，輸出5V-5.3V電壓，顯示對應(yīng)電量，30S后電量指示LED自動熄滅（ASD3E621、ASD3E623電量指示燈會長亮），當(dāng)電池電壓不足（LED1閃爍）、輸出短路或輸出電流大于設(shè)定值時自動關(guān)機。在輸出工作模式下，當(dāng)充電USB端口有接入5V電源時，會關(guān)閉輸出，切換到充電模式。待機模式：當(dāng)IC不充電，不照明，且輸出空載時，IC進入待機狀態(tài)，此時所有指示燈滅，輸出關(guān)閉，沒有電壓輸出。手電照明功能： 在任意模式下，長按以上啟動按鍵即可開啟手