【应用】乐得瑞内置8Bit MCU的OTP单片机SN5409用于移动电源，输出纹波＜150mV
本移动电源方案采用乐得瑞自主研发的OTP单片机SN5409作为系统主控芯片管理整机充电和放电全过程。并带有LCD显示屏，方案具有效率高，纹波小、系统安全性、稳定性高的特点，由于主控芯片具有基准电压校正功能，可保障批量生产时的一致性。相对传统的分立方案和硬件三合一方案，乐得瑞同步整流三合一方案兼顾了效率高、发热低、成本低等需求。
芯片特点
8Bit MCU
工作电压2.2V~5.5V（4MHz），3.6V~5.5V（8MHz），系统时钟32MHz
工作温度 -40~85℃（工业级）
OTP程序存储器： 4K*16Bit
RAM数据存储器：256*8Bit
17位双向I/O口，1位输入口
2路12位PWM 输出，两路蜂鸣器输出
5个内部中断，2个外部中断
8个具有唤醒功能的输入口
ADC：12-Bit*（5路）
内部1.45V，2.0V，3.0V，4.0V，VDD和外部输入6种基准电压
-带数字比较器
-带温度传感器
-带一个运算放大器，内置PGA32
-提供1个在1.45V，2.0V，3.0V和4.0V之间可选的参考电压，可配置通过IO输出，2.0V和3.0V精度为±1%@5V，25℃
1个内置模拟比较器/运算放大器，运放支持内部PGA=16配置
低电压检测（LVD）引脚，内部提供2.4V、3.0V、3.6V电压检测
6 个开漏输出（P1.1、P5.0~P5.4）
所有IO可配置上拉电阻，同时PT5.0和PT1.4还支持下拉电阻配置。
PT3.3，PT5.0和PT5.1可配置为大驱动输出，高达40mA@5V
VDD过压自检（4.8V，4.9V，5.4V和5.6V）
输入逻辑电平电压可以配置
3个内部定时器
休眠模式电流小于1μA
方案特点
采用聚合物可充电电池
输入5V/1A；输出5V/2.1A
充电工作温度：0~+40℃（电池规格）；放电工作温度：-20~+60℃（电池规格）
自动负载检测，充电USB插入检测
保护机制：过放保护，过充保护，短路保护
具有过流降压功能
具有双口单独限流功能
2A（3.7V）输出纹波小于150mV
按键响应，电量显示，照明灯等功能可定制
整机静态功耗小于20μA
带有LCD显示屏
技术规格
硬件框图
硬件框图说明
过充过放保护电路采用专用锂电池保护芯片，可以避免锂电池因过充电、过放电、电流过大导致电池寿命缩短或电池被损坏，具有高精确度的电压检测与时间延迟电路。
充电管理包括预充、涓流、恒流和恒压四个过程，SN5409 通过高精度的ADC 对充电电流以及电池电压采样，可实现充电电流的自调节，使充电过程可靠、高效、电流均匀。充电电压，充电电流均可通过程序自由进行设置，以满足各种产品的需求。
放电管理包括过冲保护，放电电流过大保护，恒压输出。SN5409 通过高速的PWM 速率以及PFM 控制算法只需要较少的外围元器件便可以把输出纹波控制在100mV 以下。
电池电量用LCD 指示，方便用户随时检查电池电量情况。照明灯采用高亮LED，可以做为微手电LED，可以做为微手电筒使用，手电筒附带户外SOS 定制闪灯。
按键用于电量测试或者放电开关机控制。
硬件原理图
USB插入检测
充电USB接入时，经过电阻分压，主控IC检测到高电平，系统自动进入充电管理。
电量显示（可定制）
通过LED灯的点亮熄灭或LED显示花样方式指示当前电池电量、当前工作状态。
按键响应（可定制）
按键主要用于用户和系统交互。单击按键系统升压，指示灯指示电池当前电量，双击按键手电亮或者灭。
保护电路
系统采用专用的锂电池保护芯片，可以有效避免锂电池因过充电、过放、电流过大导致电池寿命缩短或电池被损坏。
SOS照明（可以定制）
供使用者照明或者户外SOS使用。
充电电流采样电阻
移动电源充电时，通过检测采样电阻之间的压差即可判断当前充电电流的大小，主控IC据此电流大小做相应动作，进行涓流，恒流或者恒压控制。
电池电量检测
主控IC的VDD可以作为可以作为电池电量的检测脚使用，节省I/0和外部电池电压检测分压电路。
充电放电回路
采用同步整流方式进行放电管理，可以有效地提高电能转换效率。
电阻网络
电阻网络用于移动电源应用于不同品牌的手机，不同厂家手机充电电流大小对此网络要求配置不尽相同。
输出电流采样电阻
移动电源给负载放电时，通过检测采样电阻之间的压差即可判断当前放电电流的大小，主控IC据此电流大小做相应控制。
自动负载侦测
当有负载自动插入时，此设置会唤醒系统，让系统进入工作状态给负载放电，省去再按下按键系统才给负载放电的麻烦。
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