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直流移動(dòng)電源用于智能手機或平板電腦等便攜式電子產(chǎn)品的流行個(gè)人裝置，其時(shí)尚而薄的外形意味著(zhù)有限的電池容量。直流移動(dòng)電源是便攜式二次電池，用于在無(wú)法使用交流電源時(shí)存儲能量。

圖1是有兩個(gè)USB端口的直流移動(dòng)電源操作板。一個(gè)端口是迷你USB，將電源線(xiàn)連接到USB充電適配器以在直流移動(dòng)電源中存儲能量。另一個(gè)USB端口是用于在路上為智能手機或平板電腦充電的標準A型USB端口。

圖1：直流移動(dòng)電源操作板

根據外形因素和預算，直流移動(dòng)電源可以使用不同的電池。圖2a為用于智能手機電池容量為幾千毫安時(shí)（mAh）的直流移動(dòng)電源，使用鋰聚合物電池來(lái)實(shí)現薄外形。另一種具有數萬(wàn)mAh電池容量的電池，通常使用18650電池（直徑為18mm，高度為65mm的圓柱形電池），以合理的成本實(shí)現高充電容量。

直流移動(dòng)電源的外形決定了直流移動(dòng)電源的尺寸和容量。在直流移動(dòng)電源的開(kāi)發(fā)過(guò)程中還需要考慮許多其他技術(shù)問(wèn)題。表1列出了電池充電和放電方面直流移動(dòng)電源的基本應用要求和技術(shù)挑戰。

表1：直流移動(dòng)電源應用要求和技術(shù)挑戰

圖3是兩級電源的方框圖；這是最直接的解決方案之一。第一級是單節電池充電器，可以是線(xiàn)性充電器，如bq24090或開(kāi)關(guān)充電器。

線(xiàn)性充電器的優(yōu)點(diǎn)是成本低，EMI低和解決方案尺寸小。對于從幾千毫安小時(shí)到10,000mAh的大容量直流移動(dòng)電源，需要使用開(kāi)關(guān)充電器來(lái)減少充電時(shí)間，降低溫升。第二級是升壓轉換器，如TPS61088，根據輸出電流和電纜電阻將電池電壓升高到符合USB的5V。兩組開(kāi)關(guān)和電感器分別執行充電（紅線(xiàn)）和升壓（藍線(xiàn)）。

圖3：兩個(gè)轉換級的直流移動(dòng)電源

兩級方法需要兩組開(kāi)關(guān)和電感器來(lái)執行降壓充電和升壓on-the-go（OTG），增加了解決方案總成本。單芯片完全集成的直流移動(dòng)電源IC，像bq24195和高壓快速充電的bq25895，只需要一組開(kāi)關(guān)和電感器來(lái)執行充電和升壓功能。圖4a顯示了直流移動(dòng)電源充電模式（紅色細線(xiàn)）和旁路模式（紅色粗線(xiàn)）。

當適配器迷你USB電纜插入直流移動(dòng)電源時(shí)，充電器啟動(dòng)D + D-檢測以確定輸入電流大小，將充電器輸入電流設置為不超過(guò)檢測值。

如果設備通過(guò)電纜連接到A型USB端子，則由于充電器的輸入電流動(dòng)態(tài)電源管理功能，適配器電流將保證旁路手機充電（圖4a上的粗紅線(xiàn)）為高優(yōu)先級事項——剩余的額外功率對電池充電。

圖4b上的藍線(xiàn)為以OTG升壓模式工作的直流移動(dòng)電源。適配器已拔下，電池電壓升至5V左右為手機充電。用于在降壓充電模式中操作的開(kāi)關(guān)和電感器組現在以升壓-放電模式操作對手機進(jìn)行充電；不需要額外的元件，從而降低了成本。

不僅在所有三個(gè)充電器的充電模式期間，而且在bq24295和bq25895的放電升壓模式期間，為了使電池充電和放電，用負溫度系數（NTC）電阻器感測電池溫度，以確保期望的電池操作。

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