上一篇文章介紹了支持三段式鋰電池充電電路，使用上海如韻電子CN3791芯片的MPPT功能提高了鋰電池充電過程中的能量轉(zhuǎn)換效率，帶來了鋰電池快速蓄電。這篇文章咋們來看看如何將鋰電池電壓轉(zhuǎn)化成支持多種快充協(xié)議的電壓。

單節(jié)鋰電池的最高電圧為4.2V但是手機最長用的充電電壓為5V，有些支持快充的手機充電電壓可以達到9V，12V。 所以在項目中就需要使用到升壓電路，將低電壓升到滿足手機充電的電壓。

如圖所示，為BOOST升壓拓撲結(jié)構(gòu)，當(dāng)開關(guān)管導(dǎo)通時，二極管截止，電流經(jīng)過電感，開關(guān)管回到地。 在這個過程中電感存儲磁場。 當(dāng)開關(guān)管不導(dǎo)通時，此時二極管導(dǎo)通，由于電感電流不能突變，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢并且與輸入電壓進行疊加，電流經(jīng)過二極管給輸出電容和負載進行供電，在這種條件下，輸出電壓Vout總是大于輸入電壓,其輸出電壓可通過下面的式子進行計算，式子中D為控制信號占空比。

在BOOST電路中我使用了TI的升壓解決方案，使用了一片同步整流升壓芯片TPS61088。 該芯片輸入電壓最低為2.7V，輸出電壓最高可達到12.6V，具有10A開關(guān)電流能力，電源轉(zhuǎn)換效率高。 在該該項目中完全可以滿足快充協(xié)議的電壓電流需求。

下面我們來通過一個表格說下芯片的這些引腳的功能：

這些引腳的阻容計算公式，在芯片手冊中都可以進行查找到，這里就不進行過多的闡述。 下面我們來看看軟啟動電路。

電路設(shè)計中難免會使用到電容器，比如在單片機電源引腳處會看到0.1uf的電容。 電源電路中會看到電解電容，這些電容能夠起到穩(wěn)定電源電壓，濾除高頻干擾的作用。

然而電源輸入電路中大量使用電容會帶來電路設(shè)計的難題，在上電瞬間由于電容電壓不能激變，電容兩端電壓呈指數(shù)緩慢上升，同時我們都知道，電容器電流相位超前電壓90度。 在上電瞬間電容相當(dāng)于短路此時電路中電流非常大，會形成浪涌電流，在重載應(yīng)用場景時上電瞬間會出現(xiàn)打火現(xiàn)象。

為了解決上述問題，電源軟啟動電路就出現(xiàn)了，該電路的作用就是在電路上電瞬間抑制浪涌電流，上電時電路切換到高阻抗狀態(tài)使用小電流給電容充電，當(dāng)電容電壓達到一定值時，此時電容就顯現(xiàn)出其自身的容抗特性，此時電路切換到低阻抗狀態(tài)，此時電路正常工作。

電源軟啟動原理如下圖所示，當(dāng)上電時MOS關(guān)閉，此時電流經(jīng)過100Ω電阻向電容充電，當(dāng)電容有一定電壓后控制信號控制MOS管導(dǎo)通，此時電阻被短路電路切換到低阻抗狀態(tài)正常工作。 （這個電路僅僅為原理，實際控制電路會比這個復(fù)雜很多，電源軟啟動電路我會在電機驅(qū)動器項目中詳細介紹）