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            嵌入式系統穩壓器的設計方案

          作者:上海穩壓器廠 發布時間:2016-09-23
            本文討論了設計的便攜式嵌入式系統的穩壓器設計的考慮和指引,應遵循的設計。這些原則有很大的幫助,任何便攜式嵌入式系統穩壓器,是強大的,必須由電池供電。根據本文所描述的建筑模塊,讀者可以選擇適當的設備的具體設計。本文討論了設計的便攜式嵌入式系統的穩壓器設計的考慮和指引,應遵循的設計。這些原則有很大的幫助,任何便攜式嵌入式系統穩壓器,是強大的,必須由電池供電。根據本文所描述的建筑模塊,讀者可以選擇合適的設備和設計策略的具體設計。指定穩壓器電路的功能和結構,直接影響到電池供電系統的工作時間,這是不平凡的,它是不平凡的。穩壓器系統架構將不同于嵌入式產品和應用。下面的數字是一個典型的便攜式嵌入式系統中的穩壓器程序。下面,我們定義了圖中的每個組件的要求。假設該產品是由一個電池組或外部穩壓器供電。當有多個穩壓器時,穩壓器路徑控制器的功能是切換到適當的穩壓器。在一些設計中可能需要考慮和以太網供電(PoE)等新興的USB。損壞的電池保護電路保護電池過壓和欠壓和過流等異常情況,超溫;特殊電池充電電路應一次權力的另一個來源是給電池充電;對電表電路連續監測電池的狀態,并為用戶和電池狀態信息的穩壓器管理軟件。系統可能需要多個DC-DC功率變換器。例如,開關穩壓器(SMPS)和LDO穩壓器和電荷泵,等。這些不同的轉換器用于在產品設計中的所有可能的輸入穩壓器和所需的不同的電壓。數字接口或硬件按鈕控制器負責系統的開啟和關閉&mdash;&mdash;有時也被稱為軟啟動。在一些最近推出的穩壓器轉換器,數字接口也可以用來微調各種轉換器所產生的輸出電壓。這種微調是需要在穩壓器設計與功耗的意識。在嵌入式應用中,高效穩壓器的標準,穩壓器效率不限于傳統的系統輸出功率和系統輸入功率比這樣的定義。在嵌入式系統中,高效的供電方案應滿足以下標準:1電池供電設備,可以長時間工作;2(充放電次數)3電池壽命;限制組件和電池本身的溫度上升;4提供集成的智能軟件,以最大限度地提高效率。作為一個事實,沒有一個單一的準則可以最大限度地提高供電方案的效率。然而,設計師將在穩壓器系統的發展,考慮以下幾點:充電電池的壽命取決于(充放電次數)特點電池;鋰離子電池,制造商通常建議遵循最優充電電流(恒流模式)和終止/預充電電流值。當設計一個充電器電路時,必須嚴格遵守這些規范。對消費類穩壓器產品的電池管理,必須把電池保護視為基本特征,因為它與用戶的個人安全密切相關。我們必須采取足夠的措施來檢測電池過壓和欠壓和溫度;如設備溫度變化的電阻必須選擇適當的保證在任何異常情況,沒有問題,可以自動限制電流的電能表的大小必須用。除了正常的穩壓器檢測功能外,還可以保證電池的安全性。大多數安裝在電池的功率計,可以用于檢測電池溫度[工業電器網-中國工業電器網]度和放電電流等。對于功率路徑控制器,一個經常被忽視的問題是:當從一個穩壓器切換到另一個穩壓器,無論多么短的時間,不能形成兩個之間的循環。這可能需要額外的反向連接二極管或開關。再次,當一個穩壓器電壓,穩壓器不應被輸入到另一個穩壓器。由于大量的功率變換器的拓撲結構的存在,選擇正確的功率變換器是不容易的。一般來說,效率高、輸出電流大形勢的需要,我們必須避免線性穩壓器使用。在開關穩壓器中,設計人員應確保適當的(降壓和升壓和降壓-升壓,電荷泵,SEPIC等)拓撲結構,以確保即使下降到電池的工作電壓最低值的情況下,也能保持穩壓器的輸出電壓,這有助于延長設備的工作時間。對于降壓轉換器,同步轉換器通常比異步轉換器具有更高的效率。然而,這種架構在很大程度上取決于所需的輸出電流和轉換器的占空比。因此,使用一個小的同步轉換器的效率是不夠的,以彌補增加的成本。不同類型的電感用于濾波器的輸出紋波的開關穩壓器通常有不同的影響,對轉換器的效率。在各種電感的選擇中,低直流阻抗和低的工作頻率的磁損耗是第一選擇。熱設計和電氣設計應。封裝的各種集成電路或無源元件必須能夠處理加熱問題的正常工作條件。許多芯片制造商提出了一個熱墊與一個洞,和一個大的焊盤上的印刷電路板,以更好地散熱。緊湊型嵌入式產品一般不添加風扇的空間,但必須考慮到在通風通道上的電路板和適當的冷卻措施。本文總結穩壓器設計經常被用來作為一個純粹的硬件設計。然而,為了獲得一個有效的穩壓器供應計劃,設計師需要增加的穩壓器電路的軟件智能。一些軟件控制的基本功能,包括檢測穩壓器路徑開關是什么樣的穩壓器;在電池供電時,不需要電路,以減少穩壓器電流。更先進的穩壓器管理軟件還將包括其他參數,如系統運行應用程序類型和最小外設的要求和最慢的時鐘頻率以及運行此應用程序所需的最小值,并相應地控制穩壓器輸出和時鐘發生器和接口集成電路的狀態。根據上述規則,便攜式設備的功率性能可以顯著提高。例如,一個典型的30w多輸出穩壓器方案的整體效率可高85至90%。目前擁有多個集成電路廠商可以提供一系列高度集成化的集成電路,具有以上功能。根據不同的功率要求,一些應用程序可能需要一個單一的芯片程序,而其他人可能會使用一個單獨的模塊。畢竟,在競爭激烈的嵌入式產品市場,電池壽命和設備的工作時間是影響買方選擇的關鍵因素。典型的便攜式嵌入式系統的穩壓器管理解決方案。;;;