[嵌入式硬件设计]基于dcdc转换移动电源的研究与设计毕业论文

编号 1 研究类型应用研究分类号TM912.6 学士学位论文（设计）
Bachelor’s Thesis
论文题目基于DC-DC转换移动电源的研究与设计
作者姓名
学号
所在院系物理与电子科学学院
学科专业名称电子信息工程
导师及职称教授
论文答辩时间2013年5月12日
学士学位论文（设计）诚信承诺书
目录
1.前言 0
2. 本文研究的意义 (1)
3. 移动电源基础 (2)
3.1 移动电源的定义 (2)
3.2 移动电源的适用范围 (2)
3.2.1通用性 (2)
3.2.2实用性 (2)
3.2.3移动性 (3)
3.3 移动电源的技术 (3)
3.4 移动电源工作原理 (3)
3.5 电源电芯 (4)
3.6 升压系统 (4)
3.7 充电管理系统 (4)
3.8 移动电源的基本构成 (5)
4 移动开关电源硬件设计方案................. 错误!未定义书签。

4.1 移动电源系统框架结构 (6)
4.2 硬件设计框图 (7)
4.3 锂电池充电电路 (8)
4.3.1 SLM6150电路工作过程 (9)
4.3.2 芯片热保护功能 (10)
4.4 DC-DC升压电路设计 (10)
4.4.1 外围器件的选择 (11)
4.4.1.1电感器的选择 (11)
4.4.1.2电容器的选择 (12)
4.4.1.3二极管的选择 (12)
4.4.1.4编程输出电压 (12)
4.5 聚合物电池保护电路设计 (12)
4.6 充电电流采样电路 (14)
4.7 单片机控制电路设计 (14)
4.7.1 单片机AT8PC71A-06简介 (14)
4.7.2 单片机引脚图及功能 (15)
4.7.3 单片机控制电路 (17)
4.7.4 照明电路 (19)
4.7.5 插入检测电路 (20)
4.7.6 手机充电接口 (21)
5.系统软件设计方案.......................... 错误!未定义书签。

5.1 程序设计步骤 (22)
5.2 程序设计流程图 (22)
5.3 单片机软件控制工作说明 (23)
5.3.1空载模式 (23)
5.3.2带载模式 (23)
5.3.3 充电模式 (24)
6.总结 (25)
7.参考文献 (26)
附录 (28)
基于DC-DC转换移动电源的研究与设计
（指导老师，彭琦）
（物理与电子科学学院湖北黄石 435002）
摘要：目前人们生活水平的不断提高，随身携带式的电子产品也越来越多为了解决续航问题需要一种移动电源。

因此本文设计了一款基于
DC-DC升压型移动开关电源的电路，该电路采用聚合物电池电源管理方案实现，能满足5V移动设备的续航要求。

电路中主要由台湾远翔单片机AT8PC71A-06和升压IC FP6291来控制锂电池充电模块的工作与休眠，实现锂电池电量的检测显示以及电源输出的开关，同时也控制DC-DC升压电路的工作与否。

该设计主要是实现聚合物
电池的充电以及放电。

设计的主要理念是实现电能的高效率转换。

该移动开关电源具有输出电压纹波小，转换效率高，最高转换效率达到89%，具有良好的性能和负载调整能力。

关键词：DC-DC转换；开关电源；AT8PC71A；移动电源；
图书分类号：TM912.6
Research and design of DC-DC conversiton mobile power Abstract:At present people's living standards continue to improve, carry portable electronic products is also increasing，so a mobile power is
needed to solve the endurance problem. This paper designs a circuit
based on DC-DC boost mobile switching power, using polymer
battery power management program ,it can power 5V mobile devices.
In this circuit charging, display of the lithium battery and power
output are mainly controlled by the microcontroller AT8PC71 lithium,
meanwhile it control the work of DC-DC boost circuit. The design of
the main polymer battery energy storage and discharge. The main
design philosophy is to achieve high-efficiency conversion of
electrical energy. The mobile switching power supply output voltage
ripple, high conversion efficiency, the highest conversion efficiency
of 89%, with good performance and load regulation capability.
Keywords:DC-DC converter; switching power supply; AT8PC71A; mobile power;
基于DC-DC转换移动电源的研究与设计
1.前言
DC-DC移动电源转换系统是利用电能转换技术将电池或其他直流电
源等一次电能转换成适合各种用电对象的二次电能供应的装置，是电子工业的基础产品，一切便携式电子设备的动力心脏。

DC-DC电源转换系统的性能直接影响到整个电子系统的安全性和可靠性指标。

随着电力电子技术的高速发展，电力电子设备与人们工作和生活的关系变得日益密切。

同时，电子产品正向多元化发展，对电源的设计要求变得越来越高。

近几十年来，在微电子技术推动作用下，DC-DC开关电源转换技术得到了飞速发展，成为了电源管理系统的一个重要分支。

就目前的发展状况来看，电源管理处于电源技术的核心地位，从2006年在深圳召开的全球半导体大会可以看出目前电源管理在半导体市场中所处的位置，目前电源管理市场的增长超过半导体行业的增长。

这里主要有三点因素，基于此既能看到机遇，同时也显示出极大的挑战。

一是便携性需求增加，但对电池管理和电源管理要求也更高;二是节能要求，要求市场当中采取新的方法实现节能，如果要使用高效率电源管理的话就需要不断创新的电源管理方法，这就对电源管理芯片设计者们提出了新的要求，比如必须有待机状态的电源管理，或者采用新的技术进一步减小芯片内部的功耗;三是不同的应用领域也推动电源管
理市场的发展，目前市场出现高度的多元化，包括PC、手机、数字电视、掌上电脑、数码相机等等，很多应用都要求有更长的电池寿命，重量轻，体积小等。

新兴市场和新兴应用将是半导体发展非常重要的两点，也是电源管理发展的重点[1]。

2.本文研究的意义
随着便携式产品的增加，户外电子产品在商旅、长途旅行等用途上大功率的便携式移动产品的电池已不能满足产品的供电。

新兴的便携式电子产品也需要移动电源充电器，如迷你便携音响，GPS等车载用品，需求量大。

记者在深圳深圳会展中心近期举行的高交会了解到，很多国内外的采购商还第一次接触移动电源产品，这也是本次会展的一大亮点，采购商们一致认为移动电源以后的普及度不亚于数码相机等传统数码产品，观展后很多采购商纷纷到华强北市场寻找移动电源货源[6]。

移动电源早在10年前已经出现，只是一直没有普及和火热起来，主要是前些年电子便携式产品的增长和普及没有现在迅速，移动电源的发展将会推动电池行业的革新，电池电芯将会向高容量、小体积、低污染发展。

而目前数码产品市场的快速增长中伴随着这样的发展趋势：产品功能多样化、显示屏幕大尺寸且彩屏化、机型更加轻薄小巧，但是实现这些特点都会加快电量的消耗，并须减小电池体积。

为了满足高端商务客户和移动人群对数码电子产品的使用要求，移动电源的地位将会更加突出。

3. 移动电源基础
3.1 移动电源的定义
移动电源一种集储电、供电和充电功能于一体的便携电池充电器。

可以给手机、平板电脑、相机等数码设备随时随地充电或待机供电。

有于技术不段发展，新的功能应用也逐步增加，如LED照明。

太阳能电池技术的融合等一般由锂电芯电池、太阳能电池或者干电池作为储电单元。

区别于产品内部配置的电池，移动电源，也叫“外挂电池”、“外置电池”、“后备电池”、“数码充电伴侣”、“充电棒”、“充电宝”，由于适应多种产品所以一般配备多种电源充电转接头，通常具有大容量、多用途、体积小、寿命长和安全可靠等特点，是可随时随地为手机、MP3、MP4、PDA、掌上电脑、掌上游戏机等多种数码产品供电或待机充电的功能产品。

3.2 移动电源的适用范围
随着全球经济的快速发展，人们生活水平的不断提高，随身携带式的电子产品也越来越多。

3.2.1通用性
如笔记本电脑、平板电脑、手机、数码相机、摄像机、便携式DVD、PDA、MP3、MP4、GPS、保暖设备、医疗保健设备等。

3.2.2实用性
它们都要用到电池，但这些设备的原配电池都会因为电池容量低而不能满足设备的正常使用时间。

当出差或旅游时又是这些设备的工作高峰期，经常在关键时刻电池没有电了，特别是在手机正在打时，数码相机正在
拍照时，PSP游戏机玩的正起劲时，PDA正在工作时等等，让您感觉很无奈和无助。

此时移动电源能解决你的烦恼。

3.2.3移动性
移动电源的移动性是指产品能在移动状态下（例如旅游，开会，充电器不在身边或不方便充电情况下）发挥其功用，即在任何地点、任何时间不受局限地给数码产品供电或充电，真实地给人以踏实感，使生活和工作品质得以提升。

3.3 移动电源的技术
移动电源可以通过USB电缆线使用在任何符合USB On-The-Go (USB-OTG)（国际标准）的便携型设备移动电源一定要具备：短路、过充、过放、恒流、恒压等保护措施，还应有高性能电源管理技术不过对于使用电压较高的相关数码产品，比如手提之类的，则需要配置输出电压较高的移动电源，这个与移动电源本身实际的容量成正比。

3.4 移动电源工作原理
储电介质一般采用锂电电芯，因为锂电电芯体积相对小巧，容量大，市场流通广，价格适中，被广泛用于数码产品。

锂电的电压在2.7-4.2V之间，电压随着电量的下降而下降。

而2.7-4.2V的电压是不能直接给其它数码产品充电的，因为数码产品的锂电电压也是2.7-4.2V,同电位的电压之间是不能充电的。

所以移动电源向外输出电能是必须要有升压系统，把
2.7-4.2V 的锂电电压升压到5V，这样就可以给其它数码产品充电了。

当然，移动电源不是一次性设备，它可以反复使用数百次以上。

所以当移动电源电能使用完后，我们必须给移动电源充电。

其原理和给手机充电一样。

连接到5V的USB电脑接口或USB充电器上即可给移动电源充电。

所以移动电源内部还必须有充电管理系统。

充电管理系统能根据锂电的电压，
自动调节充电电流。

过程有：预充，恒压充电和浮充充电等。

3.5 电源电芯
常用的有聚合物锂电、18650锂电、AAA镍氢电池。

聚合物锂离子电池：标准电压3.7 V，形状较多，可定制，具有容量大、性能稳定、体积和形状任意变化、一般为软包形态。

根据锂离子电池所用电解质材料不同，锂离子电池可以分为液态锂离子电池和聚合物锂离子电池两大类。

聚合物锂离子电池所用的正负极材料与液态锂离子都是相同的，正极材料可分为钴酸锂、锰酸锂、三元材料和磷酸铁锂材料，负极为石墨，电池的工作原理也基本一致。

它们的主要区别在于电解质的不同，液态锂离子电池使用的是液体电解质，而聚合物锂离子电池则以固体聚合物电解质来代替，这种聚合物可以是“干态”的，也可以是“胶态”的，目前大部分采用聚合物胶体电解质18650锂电：直径18mm长度65mm圆柱型电池。

标准电压3.7V，具有体积小，容量大的特点。

AAA 镍氢电池：标准电压1.2V 。

容量相对较小。

应该广泛，家用电器，玩家的等，也就是常见的干电池。

3.6 升压系统
升压主流技术基本采用DC-DC 的升压方式。

国内技术转换效率普遍低，一般在50-70%，台湾的在75-80%，美国的相对会高些86-95％。

也有降压方案的，效率比较高，但对电芯的一致性要求高，所以目前几乎不轻易采用。

只有在带有9V-12V输出移动电源上，但对技术要求很高。

3.7 充电管理系统
移动电源电池无电时也需要充电，为了体现移动电源的通用性充电一般设定为5V目前国内充电管理系统比较成熟，电芯电压从2.7V到4.2V，都会由智能IC监控整个充电过程。

充电管理IC充电管理失效，会造成移动电源电池永久损坏，或燃烧甚至爆炸。

目前低廉的移动电源多办
未使用智能充电保护IC[7]。

3.8 移动电源的基本构成
移动电源采用聚合物电池作为中心元件，首先给聚合物电池充电，因为电池成本比较高，而且为了提高系统的安全性要有一个充电管理系统。

当需要给便携式设备充电时，聚合物电池放电，因为便携式设备普遍输入电压为5V，所以有一个升压系统[8]。

移动电源的基本构成如图所示：
图1 移动电源基本构成
4 移动开关电源硬件设计方案
4.1 移动电源系统框架结构
本文论述的电路系统设计由四部分组成：充电管理电路、锂芯容量指示电路、DC-DC 升压电路和锂芯保护电路。

如图2：
图2 硬件设计方案
4.2 硬件设计框图
硬件设计框图如图3所示：
图3 系统硬件设计框图
该设计首先是将聚合物电芯进行储能，此设计可以用大家常用的手机充电适配器进行5V电压充电，这时候就需要设计一个充电电路，充电过程中会有电池容量指示灯显示以提示用户聚合物电芯是否充满电，下面就是DC/DC转换，产品使用的过程就是将聚合物电芯2.7-4.2V电压进行DC/DC转换成为所需要的5V手机充电电压，将储能电池的“粗电”转化为“细电”以提高手机电池使用寿命和充电效率。

在使用的过程中大家只需要用USB线连接移动开关电源的输出端，另一端连接5V充电电压的用电设备拨动输出开关就可以进行便携式设备的充电了，充电过程主要有四种基本充电模式：涓流充电、恒流充电、恒压充电和充电完成与再充电。

这样主要是为了能有效保护便携式设备的电池和使其达到最大储能。

同时在电路中加有电量显示LED灯，用户可以在使用过程中随时检查电量。

在电流充电过程中肯定要有过流过载和短路保护。

4.3 锂电池充电电路
当锂电池放点到3.1V以下时需要对锂电池进行充电，本次设计方案中采用的是图4 mini-usb输入5V，mini-usb接口与目前市面上的绝大多数手机的充电接口通用，具有广泛的使用性，解决了充放电一条线的问题。

对锂电池充电采用的是1A线性锂离子电池充电器SLM6150。

SLM6150是一款单节锂离子电池采用恒定电流/恒定电压线性充电器。

由于采用了内部PMOSFET架构，加上反倒冲电路所以不需要外部隔离二极管。

热反馈可对充电电流进行自动调节，以便在大功率操作或者高温条件下对芯片温度进行限制。

充电电压固定于4.2V，而充电电流可通过一个电阻进行设定当充电电流达到最终浮充电压之后降至设定值1/10时，
SLM6150将自动停止充电循环。

当输入电压被拿掉时SLM6150自动进入一个低电流状态将电池漏电流降至2uA以下。

SLM6150在有电源时也可以置于停机模式，以而将供电电流降至55uA。

SLM6150的其他特点包括电池温度检测、欠压闭锁、自动再充电和2个用于指示充电和结束的LED 状态引脚。

电路如下：
图4充电输入电路
图5聚合物电池充电电路
4.3.1 SLM6150电路工作过程
在待机模式中，SLM6150对BAT引脚电压进行连续监控。

如果该引脚电压降至4.05V的再充电门限（Vrechrg）以下，则另一个充电循环开始并在此向电池提供充电电流。

SLM6150[9]在整个电池充电过程中有四种基木充电模式:涓流充电、恒流充电、恒压充电和充电完成与再充电。

涓流充电:充电开始前，SLM6150先检查输入电源，当输入电源大于最小工作电压或欠压锁定阈值，并且芯片使能端接高电平时，SLM6150开始对一电池充电。

SLM6150先检查电池的状态。

如果电池电压高于3V，充电器则进入恒流充电;而如果电池电压低于3V时，充电器则进入涓流充电模式。

涓流充电电流是恒流充电电流的十分之一(还是以恒定充电电流为1A举例，则涓流充电电流为100mA),涓流充电状态一直保持延续到
SLM6150芯片探测到电池电压达到3V后结束，之后进入恒流充电阶段。

恒流充电:恒流充电模式中，充电电流由PRDO脚与GND间的电阻
RPROG确定。

SLM6150进入恒流充电模式中后，将一直按设定的电流值保持充电，直到电池慢慢到达电压调节点4. 2V,转而进入恒压充电。

恒压充电:在电池电压慢慢接近4. 2V时，充电器就渐渐转为恒压充电。

此时原先的恒流充电电流也慢慢减小，并随着电池容量越来越接近最大容量而急剧下降。

充电完成与再充电:当充电电流被探测到减小至恒流充电电流的10%后，充电器终止向电池充电，进入低功耗的待机模式。

在待机模式下，SLM6150会继续检测电池端的电压，如果电池电压降到4. 05V以下，则充电器将再次向电池充电。

可编程的充电电流: SLM6150的充电电流由连接在PRDO脚与GND 之间RPROG电阻来确定，计算公式如下:
1BAT=(VPROG/ RPROG)·1000 3-1
因为本文设计中为了降低内部MOSFET两端的电压以显著减少IC中的功耗。

在热调节期间，这具有增加输送至电池电流的作用，通过一个电阻将一部分功耗消耗掉，从而将恒流充电满幅电流设置在了800mA。

4.3.2 芯片热保护功能
利用晶体管PN结的导通电压随温度升高而降低，而其变化值随温度的升高而增加的特性，SLM6150设计了集成于芯片内部的过热保护功能。

当内部温度传感器升至约125℃以上时，内部的热保护电路将自动减小充电电流的电流值，随着温度的不断升高，当温度达到145℃的时候，则可完全关闭充电电流。

该功能可以让用户放心使用最大功率的充电电流而无需担心芯片被损坏。

4.4 DC-DC升压电路设计
本设计中是采用脉冲幅度变调方式(PWM)的DC-DC 转换器，因
为它具有低消耗电流的特点。

以往采用PFM 方式的DC-DC 转换器，在输出负载电流低时脉冲被跳过，因此输出电压的纹波频率会产生变化，存在着使纹波电压増大的缺点[10][11]。

FP6291是电流模式的升压型DC-DC 转换器。

内置0.2Ω功率MOSFET的PWM电路，使该稳压器高节能。

内部补偿网络也最大限度地减少了多达6个外部元件数量。

误差放大器的非反相输入端连接到一个0.6V的精确的参考电压，内部软启动功能，可以减少浪涌电流。

可以通过编程设定最大开关电流。

电路图如下：
图6 FP6291升压电路
4.4.1 外围器件的选择
4.4.1.1电感器的选择
电路图中电感值的选取需要根据不同的状况，一般的应用电路电感的取值在3.3uH-4.7uH比较合适。

电感的选取有三种重要的规格：直流阻抗，饱和电流，内核损耗。

较低的直流阻抗可以有较好的电源效率，而且可以避免电感电流饱和导致电路系统不稳定，还可以保证在1M频率时有较低的内核损耗。

所以本设计中采用的电感值为4.7uH。

4.4.1.2电容器的选择
输入端电容器可以降低电源阻抗，另外可使输入电流平均化而提高效率。

输出端电容器是为了使输出电压变得平滑而使用的，升压型的产品因为针对负载电流而断续地流入电流，与降压型产品相比需要更大的电容值。

在输出电压较高以及负载电流较大的情况下，纹波电压会变大。

所以低等效阻抗的电容能有效减少输出纹波，为了有较低的等效阻抗和较宽的工作温度，选择瓷片电容的电介质数在X5R-X7R之间。

4.4.1.3二极管的选择
具有快速恢复和低寄生电压的肖特基二极管是一个不错的选择，能确保二极管平均电流和峰值电流超过电感输出平均电流和峰值电流；此外,二极管的反向击穿电压必须高于输出电压。

本设计中选择了SK34二极管，SK34具有低功耗、大电流、超高速半导体器件。

其反向恢复时间极短（可以小到几纳秒），正向导通压降仅0.4V左右，而整流电流却可达到几千安培，非常适合移动电源大电流的输出。

4.4.1.4编程输出电压
输出电压的设定是通过一个电阻分压器输出到芯片的反馈口（FB）；输出电压为：V out=0.6(1+R1/R2)。

本设计中R1的取值为200K，R2为25.5K，从而得到DC-DC升压后的电压为5.3V，实际测得升压输出的电压值为5.37V。

4.5 聚合物电池保护电路设计
评价开关电源的质量指标应该是以安全性、可靠性为第一原则。

在电气技术指标满足正常使用要求的条件下，为使电源在恶劣环境及突发故障情况下安全可靠地工作，必须设计多种保护电路，比如防浪涌的软启动，
防过压、欠压、过热、过流、短路、缺相等保护电路。

进线电源过压及欠压对开关电源造成的危害，主要表现在器件因承受的电压及电流应力超出正常使用的范围而损坏，同时因电气性能指标被破坏而不能满足要求。

因此对输入电源的上限和下限要有所限制，为此采用过压、欠压保护以提高电源的可靠性和安全性[12][13][14]。

因此保护电路是必须的，该电路主要由锂电池保护专用集成电路DW01充、放电控制8205A-6（内含两只P沟道MOSFET）等部分组成。

在充电过程中，当单体电池的电压超过4.35V 时，专用集成电路DW01的CO脚输出信号使充电控制MOSFET关断，锂电池立即停止充电，从而防止锂电池因过充电而损坏。

放电过程中，当单体电池的电压降到2.30V时，DW01的DO脚输出信号使放电控制MOSFET 关断，锂电池立即停止放电，从而防止锂电池因过放电而损坏，DW01的CSI脚为电流检测脚，输出短路时，充放电控制MOSFET的导通压降剧增CSI脚电压迅速升高，DW01输出信号使充放电控制MOSFET迅速关断，从而实现过电流或短路保护[11]。

本设计电路图如下：
图8 锂电保护电路
4.6 充电电流采样电路
如果在给数码产品充电的时候电流过大会对手机造成损伤，因此在给手机充电的时候，需要对手机充电电流进行采样，如果给手机充电时电流持续一秒大于1.2A，MCU就会关掉升压IC，停止对手机充电，采样电路如下：
图9 电流采样电路
4.7 单片机控制电路设计
4.7.1 单片机AT8PC71A-06简介
AT8PC71A是一颗8位可嵌入式微处理器:1.5K*14位的OTP程序内存，六级堆栈缓存器，64*8位的数据存储器，外部时钟（FOSC）及内部1T/2T/4T/8T/16T时钟模式，单片机可切换至外部时钟/内部低频32KHZ时钟，PTM0、PTM1、PTM2、PTM3共4个12位定时器/计数器，看门狗定时。

系统时钟分为内部振荡器和外部振荡器,可选外部晶振或者内部时钟，内部振荡器：内部RC+/_2% 16MHZ振荡器，休眠模式（suspend）下内部RC振荡器32KHZ。

外部振荡器：晶体振荡器（Qscillator/Crystal）操作频率范围在32K--16MHZ，RC振荡器最高10MHZ。

10+2输入输出口：每个GPIO具有较高的电流驱动能力（20mA的出力和入力电流），每个GPIO
支持高阻输入，内置上拉，开源漏极输出或CMOS输出，所有输入输出口提供外部中断。

5+1通道12位模数转换器：可选择连续模式或触发模式取得模数转换结果，支持5个外部仿真输入通道及一个内部VDD/4仿真输入通道（ADC），内建模数转换器参考电压（VRFEH=VDD,4V,2V,3V），+/_0.3% VREFH在常温下，支持一个数模输出通道（DAC）。

电源管理：上电复位1.8V(PRO),单片机可工作在大于2V电压，三级低电压监测（LVDH-3.6V、LVDM-2.4V、LVDL-2.0V）。

PWM功能：支持4个脉宽调制通道（12bits PWM）。

输入输出口电压范围：1.8V-5V。

大部分指令只需要一个时钟周期，少数需要2个或者半个时钟周期。

4.7.2 单片机引脚图及功能
引脚图如下：
图10 单片机引脚图
引脚功能：
4.7.3 单片机控制电路
单片机控制电路如图11：
图11 单片机控制电路
单片机采用锂电池供电，利用单片机内部ADC对锂电池电量的1/4
进行采集，并用LED指示灯显示，按键也可显示锂电池的电量。

电量显示控制电路如下：
图12 电池电量显示控制电路
LED1、LED2、LED3、LED4的发光状态以提示电量，工作状态如下表：
工作模式电池电压LED1 LED2 LED3 LED4
按键显示电量4.15V以上
4-4.15V
3.8-3.99V
亮
亮
亮
亮
亮
亮
亮
亮
亮
亮
亮
灭
而在特殊状态下:温度过高，负载过流时，LED1，LED2，LED3，LED4同时闪烁，放电状态下电池电压低于3.1V时关闭升压模块。

4.7.4 照明电路
为了实现在夜能够照明，本设计特意设计了一个高亮LED电路，通过单片机控制来实现照明和闪烁。

由于使用的是高亮LED，单片机的GPIO
的驱动能力不够，所以选择了NPN三极管S8050来放大电流。

当单片机监测到按键长按2s时，单片机会使LED5置为高电平，从而点亮照明灯。

电路图如13所示：
图13 照明电路
4.7.5 插入检测电路
为了使设计对数码产品充电更为智能，本次手机手机中特意设计了手机插入自动检测电路.当手机尚未插入的时候，三极管Q1--3906处于截止状态，LOAD_IN接到单片机PB[2]模拟输入口2，为低电平，单片机不动作；而当手机插入时，三极管导通，LOAD_IN被置为高电平，单片机检测到电平的变化，给EN_1A置为高电平，三极管Q4-S8050导通，FP6291升压到5.3V，AQ3401导通，流过1A的大电流给手机充电。

电路图如下：。