移动电源是一种选用可充电电池作为储电单元，经过升压或许降压的方法输出能量，能够经过用电器直流电源输入接口直接对用电器供电或许充电，以到达为便携式电子产品续航的意图。移动电源的根本构成一般由可充电电池、升压或降压电路、充电办理电路、电池维护电路、操控电路等组成，根本架构示意图如图1所示。
从移动电源的根本构架上看，能够把移动电源的结构简化为电池和电路维护板。电池的资料、体积、容量等都直接影响移动电源的质量。现在手机等随身携带的电子产品移动电源的电芯多为聚合物电池。新一代的聚合物电池的聚合物化程度很高，所以可做到面积恣意化和形状恣意化、薄形化。而且.聚合物电池的单位能量比一般锂电池的单位能量提高了50%.其容量、安全性、充放电特性、作业环境、运用寿命以及环保功用等方面都较一般锂电池有大幅度的改进。电路维护板是移动电源的首要电路规划.对移动电源的功用及安全性的影响很大。该电路板首要功用是完结对电池的充电、放电办理，以及对电池的维护。假如失去了对电池的维护，移动电源将成为随时会燃爆的手雷。移动电源运用的电池电压一般都在2.7～4.2 V，电压跟着电量的下降而下降，而2.7～4.2 V的电压是不能直接给其它数码产品充电或供电的，所以移动电源要向外输出电能有必要有升压操控电路。由于选用聚合物电池作为移动电源的初始储能，当储能用完，就要弥补，因而聚合物锂电池有必要有充电操控电路。
单片机操控电路
SN8P2711A是一个具有RISC-1ike的高功用和低功耗体系，价格十分廉价，引脚相对较少，广泛运用于小家电、温度丈量、高端智能型充电器、开关电源等范畴。本规划选用SN8P27llA单片机作为移动电源的操控体系。详细电路规划如图3所示。
该操控电路首要完结收集电压、操控充放电的作业状况、电量指示等功用。开关s1完结整个体系的翻开与封闭。四个发光二极管用来指示充放电状况下的电量。P4.0口衔接升压电路输出端操控信号ON/OFF。操控升压电路是否输出到负载。P4.1衔接升压芯片S8355的开关操控端子ON/OFFl，操控芯片进行发动或许中止升压作业。P4.2口收集输出电压.将接收到的采样电压进行AD转化，检测输出负载电压是否正常。P4.3和P4.4口收集聚合物电池电压和电流信号，将接收到的采样电压进行AD转化。检测输出负载电压是否正常。P0.0口先检测外界是否有输入电压，然后操控充电电路是否作业。P0.4口作为检测指示充溢电的信号，当聚合物电池充溢电时，AP5056的STDBY端口输出低电平信号，送到P0.4口检测，检测到低电平，操控P0.0口输出低电平，然后使AP5056处于休眠状况，中止充电。由于该单片机选用内部聚合物电池供电，在充放电过程中电压不安稳，为了确保单片机的供电安稳，选用Xc62063低压差大电流稳压器进行稳压。
电池充电办理电路
充电办理电路选用芯片AP5056，该芯片能够对聚合物锂电池进行恒流/恒压充电，外围只需接很少的元器件，能够习惯USB电源和适配器电源作业，十分适用于便携式运用的范畴旧。充电输出电压为4.2 V.充电电流能够经过一个外部电阻设置。在恒压充电阶段，当充电电流降至设定值1/10时，AP5056将中止充电循环。其它功用包括输入电压掉电主动进入睡觉形式、电压输入过低锁存、芯片使能操控输人、主动再充电、充放电状况指示以及电池温度监控等功用。充电办理电路如图4所示，CE引脚输入衔接单片机的P0.0端口，当CE为高电平时，AP5056开端作业完结聚合物电池的充电，当CE端为低电平时，AP5056处于休眠状况，中止充电。STDBY引脚为输出端，输出低电平有用，指示电池是否充溢，衔接到单片机的P0.4引脚。
DC—DC升压电路
升压电路选用S-8355芯片，S-8355是一种由基准电压源、振荡电路、差错扩大器、相位补偿电路、PWM操控电路等构成的CMOS升压DC操控器。经过运用外接低通态电阻N沟道功率MOS，即可适用于需求高功率、高输出电流的运用电路上，外围电路如图5所示。
输入电压为聚合物电池供电电压，晶体管Q1为开关管，电感L1和电容C5组成滤波电路，SD为续流二极管。Q1管的作业状况受S-8355的EXT端子操控，当EXT为高电平时，Q1饱满导通，BAT+经过Q1给电感L1充电储能，充电电流简直线性增大，SD因接受反压而截止，滤波电容c5对负载电阻放电;当ExT为低电平时，Q1截止，L1发生感应电动势，其方向阻挠电流的改变，由于与BAT+同方向，两个电压相加后经过二极管sD对c5充电。因而，不管Ql和sD的状况怎么，负载电流方向始终不变。只有当L1满足大时，才干升压;而且只有当C5满足大时，输出电压的脉动才或许满足小;当ExT的周期不变时，占空比越大，输出电压将越高。电路中FB为电压调整端，信号取自输出负反应稳压电路，操控升压芯片到达安稳输出的意图。升压电路还包括输出操控电路，由两个开关管Q2和Q3构成一个开关操控电路。这个开关电路的操控信号0N/OFF来自单片机的P4.0端子。当P4.0为高电平时，Q3导通，Q2截止，升压电路的输出电压能够输出到负载，不然输出与负载断开。
电池维护电路
该电路首要由锂电池维护专用集成电路S-8261和操控充放电的MOsFET管等部分组成，电路如图6所示。在充电过程中，当电池的电压超越4.35 v时，专用集成电路S-8261的C0脚输出信号使充电操控Q5截止，锂电池当即中止充电，然后避免锂电池因过充电而损坏;放电过程中，当电池电压降到2.3 v时.S-8261的D0引脚输出信号使放电操控Q4截止，聚合物锂电池当即中止放电，以避免聚合物锂电池过度放电。S-8261的VM引脚为电流检测端。输出短路时，Q4、Q5的导通压降剧增，使得VM引脚电压当即升高，然后操控s-8261输出信号使Q4、Q5当即截止，然后完结过电流或短路维护。
采样反应稳压操控电路
采样反应稳压操控电路如图7所示，其间采样电路选用电阻分压方法，运放LM358($0.0737)构成同相份额扩大电路，其输出信号衔接到升压芯片的电压调整操控端FB，然后操控升压电路内部调整输出电压，到达输出电源安稳。
软件规划
单片机的程序规划要使整个电路安稳有序作业，因而有必要考虑各个单元电路的作业原理和整个时序要求。该移动电源的作业原理是：当外接有5 V电源输入时，单片机操控AP5056给锂电池充电，此刻中止移动电源输出模块;当按键1 s键人后，电池电压采样发送给单片机SN8P27ll经过处理操控LEDl、LED2、LED3、LED4作业;当键人3 s后单片机操控升压电路中止或许敞开电源的输出，主程序流程图如图8所示。
修改点评：
经过剖析移动电源的结构组成及关键技能，发现移动电源的功用好坏取决于储能介质、转化功率和兼容性，储能介质由聚合物电池决议，转化功率取决于电路板规划，输出方法决议兼容性。本文规划了一款以低功耗的单片机为中心操控体系的Dc-Dc升压方法的移动电源，各组成单元电路选用现在技能较为老练的集成芯片，简化外围电路的规划。该规划性价比高，携带方便，操作简洁，具有必定的兼容性，能为各种智能手机、MP3、MP4、数码相机等数码产品供给外置电源。
