【嗶哥嗶特導讀】在快節奏的生活中，共享充電寶以其即掃即用、輕便易攜等優勢在電量應急賽道成績斐然。本期Big-Bit為大家呈現小電5000mAh移動電源的拆解，深入剖析其元器件選型和內部電路設計方案。

近年來，共享充電寶因為方便快捷，移動性強，適合戶外或旅途中的充電需求，深受消費者的青睞。在快節奏的生活中，共享充電寶以其即掃即用、輕便易攜等優勢在電量應急賽道成績斐然，解決了億萬移動端用戶的燃眉之急。

近期，半導體器件應用網收到了一款市面上常見的共享充電寶——小電PB6-5000，對比普通移動電源的外置數據線，共享充電寶的自帶輸出接口為消費者提供了極大的便利，消費者只需要掃碼就可以完成租借進行應急充電。

今天，半導體器件應用網將對小電PB6-5000共享充電寶進行拆解，看看充電寶內部設計用料有哪些?如何實現相關功能?

【充電寶外觀介紹】

充電寶正面圖

小電共享充電寶的外觀采用其公司經典的白綠配色，清新美觀。光滑機身正面印有小電品牌logo，兩側弧面過渡，便于攜帶。

充電寶背面特寫

充電寶機身背面設有理線槽，外殼上印有產品相關參數信息：

產品名稱：小電移動電源

產品型號：PB6-5000

輸入：5V 2.1A Max

輸出：5V 2.1A

鋰電池容量：5000mAh

額定容量：3000mAh

鋰電池能量：18.5Wh/3.7V

制造商：杭州滿格智能設備有限公司

自帶輸出線纜上設有USB Type-C和Lightning兩種接口。

充電寶開關鍵位置特寫

機身底部充電觸點特寫

充電寶機身上側是電量顯示指示燈，分別有紅、黃、綠三種顏色的指示(如下圖)。

三種顏色的指示燈代表三種電量狀態(截取自“小電官網”)

充電寶充電口USB Type-C特寫。

【充電寶拆解】

首先拆開充電寶背面外殼，可以看到在外殼和充電寶電芯間置有黑色泡棉進行緩沖保護和固定,同時，電池采用雙面膠粘在充電寶外殼上。

底部設有LED燈小板，底部與電池之間有泡棉進行隔離，防止串光。

PCB板正面特寫圖

充電寶的PCB板上從左至右設有開關按鍵、主控芯片、電感、鋰電保護芯片、電阻等器件，板面布局整潔，元器件集成度高。

該共享充電寶的主控MCU來自航順芯片，型號為HK32F0301MF6P7A，封裝為TSSOP20。

產品特色與優勢：

1. ARM? Cortex?-M0 內核，最高工作頻率為 48 MHz，內置32 KByte Flash、432 Byte EEPROM 和4 KByte SRAM;

2. 通過配置Flash控制器的寄存器，可實現中斷向量在32 KByte空間內的重映射;

3. 內置1個16位高級PWM定時器和1個16位基本定時器(定時輸出CPU中斷);

4. 有18個GPIO外設，并提供一個唯一的64位ID標識;

5. 1.8V至3.6V的工作電壓;

6. 在-40°C至+105°C的范圍內能夠正常工作;

7. 低功耗模式：提供多種低功耗模式，包括睡眠、停機、待機和低功耗停機模式;

8. 通信接口：支持多種通信協議，如USB、SPI、I2C和UART。

航順的這款MCU在小電共享充電寶中發揮的作用主要是進行充電寶整機控制。具體指的是

1. 電源管理：控制充電寶的充電和放電過程，包括電壓和電流的監測與控制、顯示充電寶充電狀態等功能;

2. 通信管理：用于與充電寶服務端的通信，如更新固件或報告狀態。

3. 電路保護機制：監控電池狀態，防止過充、過放、過熱等，確保充電寶的安全使用。

【電池充電管理IC】

SW6003 是一款高集成度的Type-C移動電源專用多合一芯片，來自智融科技，封裝為QFN-32(4x4mm)，在小電充電寶的充電管理、電量顯示、接口控制等方面發揮重要作用。

　優勢：

1. 開關充電輸入電流高達 2.4A，效率高達 96%

2. 支持 4.2/4.35/4.4/4.5V 電池類型

3. 開關頻率500KHz，可以使用小體積的1uH電感。

4. 支持 JEITA 規范，支持溫度環控制

5. 內置 12bit ADC與庫侖計精確電量

6. 支持 3-5 個 LED 燈顯示, 提供I2C接口

7. 同步升壓，輸出電流高達 2.4A，效率高達 95%

8. 自動負載檢測/輕載檢測，支持小電流模式

9. 支持BC1.2 DCP模式,支持蘋果/三星模式

10. 內置Lightning解密功能

充電寶的充電流程分為如下三個過程：涓流模式、恒流模式、恒壓模式。

圖源：智融官方數據手冊

當充電寶的電池電壓低于3V時，充電模塊處于涓流模式，充電電流為涓流充電電流;當電池電壓大于3V時，充電模塊進入恒流模式，此時按照設定的目標電流全速充電;當電池電壓上升到充電目標電壓(比如4.2V)時，充電模塊進入恒壓模式，此時電流逐漸減小，而電池端電壓保持不變;當充電電流減小到充電截止電流，充電結束。充滿后如果電池電壓降低到比目標電壓低0.1V，則自動重新開始給充電寶充電。

【鋰電保護IC】

賽芯微XB8089D0產品是一款高集成度的鋰離子/聚合物電池保護解決方案，封裝為SOP8-PP，多合一鋰電保護芯片，用于充電寶電池的過充過放保護。

產品優勢：

1.充電器反接保護

2.電芯反接保護

3.集成具有等效 20mΩ RSS(on)的先進功率

4.內置先進MOSFET

5.SOP8-PP封裝

6.僅需要一個外部電容器

7.過溫保護

8.過充電流保護

9.兩步過流檢測

圖源：賽芯微官方數據手冊

【電感】

1R0電感特寫，配合充電寶的電池充電管理芯片進行升降壓實現充放電。

充電寶電池的電芯來自LS力神，規格為5000mAh/3.7V/18.5Wh，型號為LS105570,印有CCC認證。

今天的拆解就到這里結束啦，最后放一張拆解的全家福。

【Big-Bit拆解總結】

半導體器件應用網通過拆解發現，小電的這款共享充電寶電源設計方案采用航順芯片的HK32F0301MF6P7A為核心控制器，同時結合配備智融科技的SW6003電池充電管理IC和賽芯微XB8089D0鋰電保護IC，實現了放電、電池電量顯示、高亮LED開關以及模式選擇等功能。方案集成度高，具體細節體現在：

【電芯部分】

電芯部分作為充電寶最核心的部分，主要為移動電源進行能量存儲，為其他移動設備供電。

　【電路部分】

1. 電池充電控制電路

通過Micro-USB給充電寶電池進行充電，智融SW6003的開關充電輸入電流高達 2.4A，效率高達 96%，先恒壓再恒流最后涓流充電，中間涉及三種充電模式。同時，航順HK32F0301MF6P7A MCU對整個充電過程中進行監測，在LED顯示燈上進行內部電量反饋。在這個過程中，集成充電保護功能還有溫度監測的賽芯微XB8089D0鋰電保護IC全程進行電路保護，以防過充等。

　2. 電池放電控制電路

電池放電電路同樣由智融SW6003來完成，但是放電與充電不同的是，內部鋰電池的平均電壓多在3.7V左右，但是手機、iPad等移動設備的充電輸出電壓均以5V作為標準。因而手機等移動設備在和充電寶傳輸線路連接時，SW6003內部會進行升壓，外部電感進行配合，觸發輸出DC/DC轉換電路，將電芯在3.0V～4.2V間浮動的電壓轉換成5V給手機等設備充電。

　3. 電池保護電路

這部分由內置先進MOSFET的賽芯微XB8089D0鋰電保護IC實現電路保護。

航順HK32F0301MF6P7A MCU在充電寶電路中主要負責控制和管理整個充電和供電過程，它可以接收用戶的按鍵操作來觸發充電寶的放電模式或電池電量顯示等特定功能，不管是充電寶的充電還是放電的過程，都不能缺少MCU的控制。

總的來說，MCU負責整個共享充電寶的智能控制和管理，電池充電管理IC負責充電過程的控制和保護，而鋰電保護IC則專注于保護電池免受過充、過放和短路等損害，三者共同確保小電共享充電寶的安全、穩定和高效運行。

以上就是本期拆解的全部內容啦，我們下期再見。

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