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電源設(shè)計范文第1篇

關(guān)鍵詞： 相控陣?yán)走_； 靈敏度； 電源故障； 保護電路

中圖分類號： TN86?34； TP277 文獻標(biāo)識碼： A 文章編號： 1004?373X（2013）10?0168?03

0 引 言

隨著相控陣?yán)走_技術(shù)的迅速發(fā)展，相控陣?yán)走_技術(shù)被廣泛用于地面防御系統(tǒng)中。然而，在目前有源相控陣?yán)走_中去掉了傳統(tǒng)雷達中的大功率發(fā)射機電源，由原來的大功率發(fā)射機電源改為向各個T/R組件供電，雷達的二次電源數(shù)量明顯增多， 電源系統(tǒng)越來越復(fù)雜，故障率明顯增多。由于軍用雷達常常工作在惡劣環(huán)境下，雷達電源的常見故障如過壓、欠壓、過熱、短路、缺相等，往往難以避免[1]。因此，對雷達電源系統(tǒng)故障的快速定位、電源保護、故障報警成為獲取電源故障信息，保證電源系統(tǒng)安全運行的關(guān)鍵。國內(nèi)采用的保護技術(shù)，解決方案多數(shù)是在線路入口處設(shè)置斷路器，當(dāng)線路過壓或欠壓時切斷線路，而當(dāng)電壓恢復(fù)正常時需手動使斷路器復(fù)位[2]。本文在分析了相控陣?yán)走_陣面電源的特點以及傳統(tǒng)雷達電源保護電路基礎(chǔ)上，設(shè)計了簡單實用的雷達電源保護電路，實現(xiàn)了雷達一次電源故障中的過、欠壓保護和二次電源缺相保護。該電源保護電路具有抗干擾能力強、靈敏度高等特點。可實現(xiàn)集成化自復(fù)位電源故障報警功能，提高了雷達電源系統(tǒng)的可靠性及靈敏度。

1 電源系統(tǒng)簡介

雷達主電源系由康明斯30 kW柴油發(fā)電機組、總控配電機柜、50 kW變頻發(fā)電機組（兩臺）與變頻機控制柜、ATS切換柜、電力變壓器、發(fā)電機組本機控制柜、通信及監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)成。在電源系統(tǒng)中，柴油發(fā)電機組與市電互為備份，當(dāng)市電不能正常使用的時候開啟柴油發(fā)電機對雷達系統(tǒng)進行工頻供電，控制系統(tǒng)分為手動方式和自動方式（手動系統(tǒng)享有最高優(yōu)先級）。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

2 基本參數(shù)確定

2.1 門限電壓定義

2.2.2 報警電路靈敏度

當(dāng)輸入電壓采樣問題成功解決后，此過程為，設(shè)計人員拿預(yù)先設(shè)定的保護基準(zhǔn)電壓與采樣電壓進行數(shù)值比較。[IC1B]輸出低電平時異名端的電平比同名端高。當(dāng)設(shè)計一個電源電壓保護電路時，電源系統(tǒng)正常工作時需要重點考慮如下問題，送到[IC1B]的電壓經(jīng)過采樣器分壓電路之后，3腳的電壓值必須低于的[IC1B]2腳的電壓。（1腳為輸出端，3腳為同名端，2腳為異名端）。只要采樣得到的電壓小于設(shè)置的基準(zhǔn)電壓，[IC1A]就會產(chǎn)生欠壓保護信號，同理如果采樣電壓大于設(shè)置的基準(zhǔn)電壓，[IC1B]就會產(chǎn)生過壓保護信號。需要注意設(shè)計人員在計算采樣電壓時，一定要同時考慮和分析過壓與欠壓基準(zhǔn)電壓值。

被檢測電源經(jīng)過整流電路后，就可以分別與被測電源基準(zhǔn)電壓進行比較，若被監(jiān)測的電源電壓均在正常工作的窗口電壓之內(nèi)，則系統(tǒng)工作正常無需要報警。如果被測電源突然出現(xiàn)故障（不論過壓或欠壓）比較電路的輸出端便立即送出報警信號，以便在毫秒級內(nèi)完成故障排除故障。

4 輸入缺相保護電路設(shè)計原理

5 結(jié) 語

本文在分析了相控陣?yán)走_陣面電源的特點以及傳統(tǒng)雷達電源保護電路基礎(chǔ)上，結(jié)合雷達電源系統(tǒng)的研制，設(shè)計了簡單實用的雷達電源保護電路。該電路可實現(xiàn)雷達一次電源故障中的過、欠壓保護和二次電源缺相保護。實際應(yīng)用表明，該保護電路工作穩(wěn)定可靠，靈敏度高，能夠準(zhǔn)確地對變頻發(fā)電機組與柴油發(fā)電機組進行過、欠壓報警，同時對陣面電源（二次電源）進行缺相保護，虛警率≤3%，故障報警率≥98%，故障隔離率≥96%，達到了對雷達電源保護的要求。

參考文獻

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電源設(shè)計范文第2篇

關(guān)鍵詞:二次電源; 自激推挽; 串聯(lián)調(diào)整; 抗干擾設(shè)計

中圖分類號:TM91 文獻標(biāo)識碼:A

文章編號:1004-373X(2010)13-0036-03

Design for Secondary Electric Source

WANG Peng-hui

(China Airborne Missile Academy, Luoyang 471009, China)

Abstract: The quality of the secondary electric source on missile determines whether the intended functions of a missile can be implemented or not. The circuit frame is analyzed according to the design requirements. The hybrid electric source of self-oscillatory push-pull converter and serial voltage regulation circuit was adopted. The stability, anti-interference and reliability were designed attentively. The designed product works well. The design methodology in engineering has a very high practical value.

Keywords:secondary electric source; self-oscillatory push-pull; serial voltage regulation circuit; anti-jamming design

二次電源將彈上一次電源(熱電池、渦輪電機等)所提供的+28 V直流電源變換成彈上探測系統(tǒng)、信息處理、驅(qū)動控制等分系統(tǒng)所需要的各種電壓。電壓質(zhì)量的好壞,對不同部件工作的穩(wěn)定性和可靠性將產(chǎn)生重要影響[1]。同時,由于彈上電源工作環(huán)境較為惡劣,在達到設(shè)計要求的同時,必須考慮電源工作溫度環(huán)境、電磁兼容環(huán)境,同時保證較高的可靠性[2]。本文通過分析某產(chǎn)品彈上二次電源的設(shè)計要求,成功設(shè)計了某型二次電源,在性能滿足要求的同時,達到了較高的穩(wěn)定性、可靠性和抗干擾性。

1 設(shè)計分析

系統(tǒng)要求輸出正電壓有高壓+150 V,低壓+6 V,+12 V等,負(fù)壓-6 V,-12 V等,高壓供給探測系統(tǒng),±6 V供給預(yù)處理電路,±12 V供給信息處理電路。因此高壓150 V和±6 V要求電壓穩(wěn)定度高、輸出紋波(峰峰值)低,同時要求較低的硬件成本。為了達到規(guī)定的要求,對高壓輸出、負(fù)電壓輸出部分前級采用DC/DC,后級采用線性串聯(lián)調(diào)整電路;對低壓輸出的正電壓直接采用線性串聯(lián)調(diào)整穩(wěn)壓電路。

1.1 主電路分析

1.1.1 DC/DC

它激式變換器由振蕩級和輸出級組成,效率高、適用于大功率電源,但電路復(fù)雜、硬件成本高;自激推挽式變換器[3-4]結(jié)構(gòu)簡單、輸出電壓穩(wěn)定、效率較高、硬件成本低、應(yīng)用廣泛。本設(shè)計中DC/DC部分采用自激推挽式變換器。

1.1.2 直流穩(wěn)壓電路

由于要求電壓的穩(wěn)定度高、輸出紋波非常低,因此直流變換器后端必須采用穩(wěn)壓系數(shù)大、紋波抑制比高的濾波電路。但是,當(dāng)對紋波要求較嚴(yán)時,采用多極濾波器不能達到很好的效果;通常情況下,需要采用直流穩(wěn)壓器[5]。本設(shè)計中采用串聯(lián)調(diào)整晶體管穩(wěn)壓電路。

1.2 電磁兼容設(shè)計分析

電源的電磁兼容性設(shè)計主要指+28 V直流系統(tǒng)正常電壓瞬變特性和正常工作穩(wěn)態(tài)電壓特性[6],通過合理設(shè)計寬范圍電壓輸入和抗寬脈沖低壓和高壓性能設(shè)計可以滿足要求,這里主要指抗干擾性能分析。

二次電源在DC/DC變換過程中容易形成各種干擾噪聲,產(chǎn)生嚴(yán)重的傳導(dǎo)干擾和輻射干擾,直接影響了不同電源輸出的供電質(zhì)量。需要采取幾方面的措施:首先,在電源結(jié)構(gòu)設(shè)計時,考慮整體屏蔽設(shè)計和各功能模塊的功能分割;其次,為減小輸入噪聲和阻止二次電源向輸入電源反饋的噪聲,設(shè)計輸人和輸出濾波電路;最后,考慮接地設(shè)計,減小接地電阻和接合面的接觸電阻[7],形成低阻抗電流通路。

1.3 可靠性設(shè)計分析

1.3.1 元器件選用

選用可靠性高的元器件,進行二次篩選試驗,并進行降額設(shè)計[8]。

1.3.2 三防設(shè)計

三防設(shè)計指防潮設(shè)計、防鹽霧設(shè)計和防霉菌設(shè)計,通過對印制板及組件表面涂覆專用三防清漆可以有效避免導(dǎo)線之間的電暈、擊穿,提高電源的可靠性;變壓器、電感應(yīng)進行浸漆,以防潮氣進入。

1.3.3 熱設(shè)計分析

熱設(shè)計是利用熱傳遞特性,通過附加的冷卻措施,控制電子設(shè)備內(nèi)部所有元器件的溫度,使其在設(shè)備所處的工作環(huán)境條件下不超過降額后規(guī)定的最高允許工作溫度[9]。在彈上電源中,首先選用低功耗的器件,減少發(fā)熱器件的數(shù)目;其次,確定主要發(fā)熱單元,確定傳熱途徑,采用電源內(nèi)部的熱交換機制,采用傳導(dǎo)、對流和輻射三種方式,將電源內(nèi)部多余的熱量轉(zhuǎn)移;最后,加大加粗印制線的寬度,提高電源效率。

2 電源組成及工作中需要解決的問題

2.1 電源組成

二次電源組成框圖見圖1。+28 V輸入首先經(jīng)過獨立的濾波電路,一路直接進行串聯(lián)調(diào)整穩(wěn)壓,經(jīng)過濾波電路輸出+12 V,+6 V以穩(wěn)壓后濾波前的+12 V為源,經(jīng)過二級串聯(lián)調(diào)整穩(wěn)壓、濾波輸出;另外一路經(jīng)過自激推挽振蕩電路進行DC/AC變換,產(chǎn)生一路高壓和一路負(fù)電壓,高壓由整流濾波電路進行AC/DC變換輸出+170 V左右的高壓,經(jīng)高壓串聯(lián)調(diào)整電路和高壓濾波電路輸出+150 V,負(fù)電壓由整流濾波電路進行AC/DC變換、串聯(lián)調(diào)整電路、濾波電路輸出-12 V,同樣-6 V由-12 V調(diào)整穩(wěn)壓后得到。

圖1 二次電源組成

2.2 自激推挽變換器存在的問題

圖2所示為自激推挽式變換器電路圖。

圖2 自激推挽式變換器電路圖

2.2.1 晶體管同時導(dǎo)通

自激推挽式變換器是由自激的方式產(chǎn)生方波,V3,V4 交替飽和導(dǎo)通,理論上其高低電平之間的轉(zhuǎn)換在時間上是完全一致的;實際上由于晶體管存貯時間的作用,會產(chǎn)生兩個晶體管同時導(dǎo)通的情況,導(dǎo)通時間(1～2 μs)雖然很短,但由于變壓器的作用,造成本應(yīng)截止的晶體管產(chǎn)生高頻尖峰損耗。尖峰損耗造成的平均功率可使管子結(jié)溫升高到損壞點,產(chǎn)生二次擊穿而損壞管子。因此,要保證自激推挽變換器穩(wěn)定工作,必須避免兩個晶體管同時導(dǎo)通。

(1) 縮短晶體管的存貯時間。

應(yīng)避免管子進入深度飽和,可以縮短存貯時間,V1,V2使晶體管避免進入深度飽和。當(dāng)晶體管一旦進入飽和區(qū)后,V1,V2就把基極的激勵電流向集電極分流而使基極電流不再增加,這樣就防止了晶體管進入深飽和,從而減小了存貯時間。

(2) 用RC電路延遲導(dǎo)通。

圖2中,C3和R4(C5和R5)接于晶體的基極與地之間,當(dāng)一個管子的基極處于脈沖的上升沿時,由于電容的充電過程而使基極達到導(dǎo)通的時間被延遲,從而避開了另一個管子截止時的存貯時間。

2.2.2 吸收尖峰

由于變壓器的兩個初級線圈之間存在漏感[10],當(dāng)一個初級線圈中的電流突然降到零時,存儲在這部分漏感中的磁能只能向分布電容充電,因而晶體管從飽和轉(zhuǎn)為截至?xí)r,會在截止晶體管的集電集和發(fā)射集之間造成瞬間過壓,所以推挽式變換器的輸出波形上一般都帶有尖峰,尖峰寬度與漏感、集電集電流、集電集電壓上升時間、電流下降時間有關(guān)。減小這個尖峰,不但可以保護晶體管,還可以使輸出電壓紋波峰值減小。

(1) 采用RC緩沖電路。

RC電路在信號去耦電路、小電流濾波電路應(yīng)用較多,可以起到平滑尖峰的作用。R6,C4的時間常數(shù)略小于晶體管存儲時間,遠(yuǎn)小于振蕩脈沖寬度,可以使尖峰電壓減小,從而保護晶體管。

(2) 變壓器繞線方式。

變壓器線圈的分布電容和漏感對變換器的工作狀態(tài)有很大影響。采用雙線并繞的繞線方式,利于繞組間更好的耦合,降低漏感和分布電容的要求。

2.3 串聯(lián)調(diào)整穩(wěn)壓電路存在的問題

圖3為串聯(lián)調(diào)整穩(wěn)壓電路圖。

圖3 串聯(lián)調(diào)整穩(wěn)壓電路圖

2.3.1 基準(zhǔn)電壓

基準(zhǔn)電壓的穩(wěn)定度實際上是電源穩(wěn)定度的極限值,若要獲得較高的穩(wěn)壓電源穩(wěn)定度,必須使基準(zhǔn)電壓的穩(wěn)定度比所要求的電源穩(wěn)定度高一個數(shù)量級[11],因此選用穩(wěn)定性高和溫漂低的基準(zhǔn)穩(wěn)壓器非常重要,可以選取溫度系數(shù)及動態(tài)電阻都很小的雙向硅穩(wěn)壓基準(zhǔn)源。

2.3.2 調(diào)整管熱擊穿問題

采用復(fù)合管(圖3中V12,V13)作調(diào)整管時,為了防止由于三極管的Iceo過大引起的熱擊穿[12],必須在保證三極管最高結(jié)溫時,Icbo能夠泄放掉,圖3中R15就是需要的泄放電阻。

2.4 抗干擾及可靠性

在功能分割上,將串聯(lián)調(diào)整電路和自激推挽電路及變壓器物理隔離,同時輸出級盡量遠(yuǎn)離推挽電路;保證印制板地和電源殼體盡量大面積接觸,電源殼體和大地面接觸。

在結(jié)構(gòu)上,將易發(fā)熱器件直接固定在電源外殼上;內(nèi)部發(fā)熱器件通過印制板上大面積覆銅進行散熱,同時

印制板布線盡量寬。

3 結(jié) 語

彈上二次電源雖然較多采用了模塊化的線性或開關(guān)電源,但設(shè)計原理是相同的。通過對二次電源的設(shè)計分析,可以掌握彈上電源設(shè)計方法、故障分析方法,以及可靠性設(shè)計、抗干擾設(shè)計等方法。本設(shè)計研制成功的彈上二次電源,通過了電磁兼容試驗、各項環(huán)境試驗,電壓穩(wěn)定度、輸出紋波達到了非常高的要求,實用性強,在整機應(yīng)用上取得了較好效果。

參考文獻

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電源設(shè)計范文第3篇

關(guān)鍵詞：多功能隨身電源；R5402；HAT2027；MAX1771；CN3066

引言

現(xiàn)在，市場上可移動的電子設(shè)備越來越多，設(shè)備的電源容量和功耗卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足市場的要求，對日常生活，特別是戶外活動造成諸多不便。為此，本文設(shè)計了一種多功能、高效、低功耗、安全的隨身電源，以滿足戶外需求，將有很大的實用價值。

多功能隨身電源的系統(tǒng)設(shè)計

本文論述的電路系統(tǒng)設(shè)計由五部分組成：鋰芯容量指示電路、電芯保護電路、充電管理電路、DC-DC升壓電路和功能擴展電路。鋰芯容量指示電路由XC61CC系列的電壓監(jiān)控芯片組成。電芯保護電路由過充保護、過放保護、過溫保護三部分：組成，HAT2027、R5402、自恢復(fù)保險絲構(gòu)建了三重保護，使鋰芯安全性大大增強。充電管理電路采用了CN3066，將充電過程分為涓流充電、恒流充電、恒壓充電和維護充電四個部分，使移動隨身電源能夠最大程度地儲備能量。DC-DC升壓電路采用了MAX1771集成芯片，可將鋰芯容量在安全范圍內(nèi)最大限度釋放，達到對多種數(shù)碼設(shè)備供電的目的。功能擴展涵蓋了戶外活動所涉及的常見需求，具有應(yīng)急夜間高亮照、戶外防盜安全警報、野營驅(qū)蚊等功能。

多功能隨身電源的電路實現(xiàn)

鋰芯保護電路

電芯保護電路主要由R5402和HAT2027共同組成。除此之外，自恢復(fù)保險絲起到了最后一層保護的作用。

R5402是一種高精度、基于CMOS的鋰芯電池電壓保護芯片。HAT2027是具有電流流通方向可調(diào)的雙MOS產(chǎn)品。

充電時，電池電壓從低到高上升，當(dāng)電池電壓大于4.25V時，充電狀態(tài)被鎖存，引腳COUT就會從高電平跳為低電平，HAT2027內(nèi)置二極管發(fā)揮單向?qū)ㄗ饔?。電流方向只能?腳到3腳，充電電源無法繼續(xù)給鋰芯充電。如果充電電源繼續(xù)加載在鋰芯電池組兩端，即使鋰芯電壓在4.25V以下，R5402具有的過充鎖存狀態(tài)也不會被釋放。這樣就保證了電池組在連續(xù)充電飽和之后，能鎖存在過充狀態(tài)，隔離充電電源對高能量電池組持續(xù)充電。只有當(dāng)過充時，斷開充電電源，過充鎖存狀態(tài)才會被釋放，COUT重新變?yōu)楦唠娖剑琀AT2027的1、3引腳此時雙向?qū)?，鋰芯才能正常工作?/p>

放電時，電池電壓下降，當(dāng)小于2.3V時，放電狀態(tài)被鎖存，引腳DOUT的輸出從高電平跳為低電平，HAT2027內(nèi)置二極管發(fā)揮單向?qū)ㄗ饔?。電流方向只能?腳到1腳，鋰芯電池組無法繼續(xù)給負(fù)載放電。如果沒有接上充電電源，即使鋰芯電壓高于過放電壓的最大值，放電鎖存狀態(tài)也不會被釋放，這就保證了電池組在經(jīng)過長時間放電，電壓下降到2.3V之后，能鎖存在過放狀態(tài)，隔離低能量電池組持續(xù)放電。只有當(dāng)過放時，接上充電電源，鋰芯電壓開始高于過放電壓時，過放鎖存狀態(tài)才會被釋放，同時引腳DOUT的電壓重新變?yōu)楦唠娖剑琀AT2027的1、3引腳雙向?qū)?，鋰芯既能工作在放電狀態(tài)，又能工作在充電狀態(tài)。

當(dāng)鋰芯短路時，DOUT跳到低電平。此時，鋰芯受HAT2027控制無法放電，起到鋰芯保護作用。與此同時，自恢復(fù)保險絲由于短路的大電流，會受熱膨脹，電路切斷，起到最后一層保護的作用。當(dāng)短路故障排除，自恢復(fù)保險絲恢復(fù)，R5402檢電器釋放，DOUT重新恢復(fù)高電平。

該電路還增設(shè)了“休眠”的功能。當(dāng)電路工作在過放狀態(tài)，補充電流將會保持非常低的值，從而停止內(nèi)部電路的工作，使低能量的鋰芯不會被R5402和系統(tǒng)后級回路繼續(xù)消耗能量。

該電路還具有瞬時監(jiān)控功能。在鋰芯負(fù)極取一個電壓接到R5402的V引腳，內(nèi)置檢電器的延時可以減少大概1/57秒。因此，可以監(jiān)測電池容量瞬時狀態(tài)。

DC-DC升壓電路

本系統(tǒng)中，DC-DC升壓電路主要由MAX1771構(gòu)成，該控制器采用獨特的控制方案，結(jié)合PFM(脈沖頻率調(diào)制)及PWM(脈沖寬度調(diào)制)的優(yōu)越性，提供一個高效、較寬電壓調(diào)節(jié)范圍的電源。前者具有較小的靜態(tài)電流，負(fù)載小的情況下效率較高，但紋波較大。后者在負(fù)載大的情況下具有較高的效率，噪聲小。該控制器采用的是一種改進型的限流PFM控制方式，控制電路限制電感充電電流，使其不超過某一峰值電流。既保持了傳統(tǒng)PFM的低靜態(tài)電流，同時在較大負(fù)載的情況下，也具有很高的效率。而且由于限制了峰值電流，采用很小體積的元件就可獲得滿意的輸出紋波，這樣便于降低電路成本及尺寸。

將4腳接地，可使其工作在閉環(huán)狀態(tài)。芯片由引腳2上的電壓供電，同時也是輸出電壓。輸入電壓可以進行從2V到輸出電壓的變化。外接MOS管柵極1腳上的電壓，從輸出電平到零電平跳變，這樣可以提供更大的柵極驅(qū)動，從而減小外接MOS管的開啟電阻。

MAX1771外接MOS管平時是關(guān)閉的，此時電感儲能。關(guān)閉期間，MAX1771會檢測外部輸入電壓，一旦降低到了一定限度，MAX1771就會開啟外部MOS管，電感釋放能量，重新提供驅(qū)動電壓。開關(guān)頻率隨負(fù)載電流和輸入電壓而定。5V電壓通過兩個反饋電阻分壓得到。

此外，續(xù)流二極管選用肖特基二極管SS34，該器件正向?qū)妷盒?，響?yīng)時間短。

鋰芯容量指示電路

本系統(tǒng)電路設(shè)計采用了一種比較簡單且實用的方法，即通過測試鋰芯電池放電的時間電壓特性曲線，選取整個放電過程的四個位點電壓，用電壓來估算電池的容量。

當(dāng)按下電壓容量指示的功能按鍵，鋰芯的電池電壓會加到XC61系列芯片的VIN與VSS引腳上。當(dāng)電壓高于4.1V，四個芯片同時工作，電池與限流電阻、LED發(fā)光管形成四個回路。此時四個發(fā)光管同時發(fā)亮，表示電池容量飽和。當(dāng)電池電壓在4.1V-3.8V之間，只有三個芯片工作，4102不工作，此時形成三個回路，三個發(fā)光管發(fā)亮，表示電池容量有所下降。同理可知其它的兩種情況。

充電管理電路

充電管理電路由CN3066和繼電器構(gòu)成。當(dāng)隨身電源監(jiān)測到有充電器對其充電時，繼電器令CN3066開始工作，CN3066將整個充電管理過程分為四個部分，即預(yù)充電、恒流充電、恒壓充電以及維護充電。

當(dāng)CN3066開始工作時，CN3066會檢測電池電壓是否較低， 如果是，則采用涓流充電，即一個比較小的恒定電流對電池進行充電，直至電池電壓上升到一個安全值。之后，充電電流保持較大值不變，通常是涓流充電電流的10倍或更大。1000mAh的電池采用700mA電流充電，這可以避免大電流充電對鋰芯的損壞。在恒流充電和涓流充電狀態(tài)下，充電管理芯片連續(xù)監(jiān)控電池的電壓，當(dāng)單節(jié)鋰電池的電壓達到4.2V，恒流充電狀態(tài)結(jié)束，轉(zhuǎn)入恒壓充電狀態(tài)。在該狀態(tài)下，充電電壓恒定在4.2V。當(dāng)鋰芯的電流下降為原來的1/10之后，恒壓充電狀態(tài)結(jié)束。在維護充電狀態(tài)，電池充足電后，若移動電源仍插在充電器上，電池會由于自放電而損失電量。CN3066以非常小的電流對鋰芯充電或監(jiān)測電池電位，以備對鋰芯再充電，這種狀態(tài)稱為維護充電狀態(tài)。

在本電路中，CN3066會實時監(jiān)測鋰芯的電壓、溫度、充電電流和充電時間。一旦電池的溫度達到60℃，或鋰離子電池的電壓達到4.2V，恒壓充電狀態(tài)自動終止。此外，還應(yīng)設(shè)置最長恒壓充電時間。在溫度和電壓檢測失敗的情況下，可以保證鋰電池安全充電。

當(dāng)拔掉充電器，CN3066關(guān)閉，隨身電源處于預(yù)放電狀態(tài)。

多功能擴展電路

高亮照明功能

戶外活動時，特別是夜間活動，需要一個高亮的光源。夜行高亮照明系統(tǒng)，在USB輸出口可得到5V電壓，加上高亮發(fā)光二極管和一個小的限流電阻共同組成。高亮管足夠5米內(nèi)的照明光程。

戶外報警功能

戶外出行，個人財物的防盜至關(guān)重要。安全可靠的報警系統(tǒng)有助于保障個人財物的安全，特別是戶外野營，靈敏的防盜措施在夜間將發(fā)揮其巨大功效。

當(dāng)按下預(yù)報警功能鍵時，USB輸出電壓加載在報警系統(tǒng)上，此時移動隨身電源處于“預(yù)報警”狀態(tài)。當(dāng)水銀開關(guān)B1位置偏移正常的斷開位置，將觸發(fā)繼電器工作，使KD9561音樂片工作，發(fā)出報警響聲，提醒注意安全。

野外驅(qū)蚊功能

由左邊555合成的振蕩頻率約為22KHz,再由右邊555單穩(wěn)態(tài)電路產(chǎn)生一個50Hz，占空比為50％的方波輸入左邊555的5腳，合成一種噪聲，用于驅(qū)趕蚊子。

電路測試

DC-DC電路測試

移動電源連續(xù)放電的總能量在2200mAh以上，輸出穩(wěn)定。

擴展功能模塊的測試

夜行高亮燈管的有效光程為6米。報警系統(tǒng)能夠正常工作。驅(qū)蚊系統(tǒng)發(fā)出21KHz的噪聲，對蚊子具有明顯的驅(qū)趕作用。

總體測試

實驗結(jié)果證明，多功能隨身電源能對市面上大多數(shù)手機連續(xù)充電5次以上，對MP3、MP4充電12次以上，表明隨身電源在戶外活動中有充足的能量儲備。

結(jié)語

電源設(shè)計范文第4篇

1汽車車載系統(tǒng)對電源的要求

1.1要求蓄電池的內(nèi)阻要小，大電流輸出時的電壓穩(wěn)定，以保證有良好的起動性能。

1.2要求蓄電池的充電性能良好、使用壽命長、維護方便或少維護，以滿足汽車使用性能要求。

1.3要求發(fā)電機在發(fā)動機轉(zhuǎn)速變化范圍內(nèi)都能正常發(fā)電且電壓穩(wěn)定，以滿足用電設(shè)備的用電需求

1.4要求發(fā)電機的體積小、重量輕、故障率低、發(fā)電效率高、使用壽命長等，以確保汽車使用性能要求。

2.汽車車載系統(tǒng)電源設(shè)計

2.112V汽油車車載系統(tǒng)電源設(shè)計

2.1.1分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)車載電源管理系統(tǒng)中，12v穩(wěn)壓控制模塊可用作12V可控穩(wěn)定電壓和12V常通電源。在這電源系統(tǒng)中，常通穩(wěn)定電源主要功能是給一些車載電器進行供電，譬如儀表盤的時鐘，某些需要供電的內(nèi)存等等，汽車處于行駛狀態(tài)下時，ECU數(shù)字電路的電力主要來源于12v可控穩(wěn)定電壓。另外，霍爾電流傳感器的使用能夠有效實現(xiàn)對蓄電池充電、放電過程的監(jiān)視，并能大概估計出蓄電池的SOC值。總體而言，汽車的電源管理系統(tǒng)中供應(yīng)電能的形式主要是以電源通道的形式進行，其中，在每一個通道之內(nèi)，都應(yīng)該設(shè)計一個配套的智能繼電器實現(xiàn)對其的有效控制。

2.1.2基于智能繼電器的電源通道設(shè)計所謂的“電源通道”，就是一種具有控制電流以及能夠保護過電流的電能傳輸通道。而隨著智能繼電器在車載電源系統(tǒng)中的應(yīng)用，電源通道的電流保護和電流控制等功能在某種程度上得到了有效的強化。目前，隨著科技的發(fā)展，汽車電源系統(tǒng)中，傳統(tǒng)的繼電器已經(jīng)漸漸難以滿足對電流的有效控制，因而我們引入了模擬半導(dǎo)體功率器件（如IGBT、MOS場效應(yīng)晶體管等等）。實際上，有些半導(dǎo)體功率器件甚至還能實現(xiàn)過熱、過壓和過電流等方面的保護功能，但由于其內(nèi)部導(dǎo)通電阻相對較大，所產(chǎn)生的焦耳效應(yīng)會伴隨著大量的熱量散失，所以，模擬半導(dǎo)體功率器件在車載大直流電源開關(guān)控制方面的應(yīng)用目前還難以真正實現(xiàn)。因而，本設(shè)計所選用的是一種普通車載繼電器，設(shè)計過程中，為輔助其運行，還特別設(shè)計了一個單片機控制系統(tǒng)，這一系統(tǒng)中主要包括電流檢測電路、電壓檢測電路以及初級線圈驅(qū)動電路，當(dāng)然，還有連接車載總線通信的總線接口。該設(shè)計結(jié)構(gòu)中，為了保證智能繼電器能夠?qū)崿F(xiàn)對檢測電路上電流的實時保護，以及對總線電流大小形成過載保護，我們通常會在檢測電路中設(shè)置低通運算和霍爾傳感器兩大部分來對電路進行放大。智能繼電器主要是通過LIN總線的設(shè)計保證與車載網(wǎng)絡(luò)之間實現(xiàn)信息交換，而普通繼電器的主要功能就是要一定限度內(nèi)的過載電流確保分?jǐn)啵绻嵌搪窢顩r下形成的大電流，該繼電器則難以發(fā)揮作用。正是因此，在短路保護結(jié)構(gòu)設(shè)計中，往往還需要設(shè)置相關(guān)的短路保護器件，例如自恢復(fù)熔絲等等。

2.224V柴油車車載電源設(shè)計

2.2.1正電源設(shè)計通過采用開關(guān)電源穩(wěn)壓轉(zhuǎn)換器，在輸入端接入24V直流，使得輸出端輸出5V直流。作為所輸入直流電源的載體，供電線路設(shè)計上還需要設(shè)置濾波電路。為了保護電源芯片，防止電源接反和電源過壓等情況的發(fā)生，往往要通過加二極管進行控制，輸入端和輸出端的電容是濾波電容，則在輸出端要加上發(fā)光二極管DS1進行+5V電源指示。

2.2.2負(fù)電源設(shè)計一般情況下，通過采用開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器ICL7660AMJA，能夠容易實現(xiàn)-5V電源。ICL7660的工作溫度范圍在-55℃至+125℃之間，輸入電壓范圍在1.5V至10V之間，設(shè)計過程中，通過使用CMOS工藝所制成的小功率、高效率的低壓直流轉(zhuǎn)換器，一方面可以保證由單電源到對稱輸出雙電源轉(zhuǎn)換的順利進行，另一方面還能保證倍壓和多倍壓的輸出。

3.結(jié)語：

電源設(shè)計范文第5篇

關(guān)鍵詞 LED 設(shè)計 技術(shù)

中圖分類號： TN312 文獻標(biāo)識碼：A

LED電源的要求主要有：高效率、小尺寸，以及可以調(diào)節(jié)LED亮度。當(dāng)我們選擇一個標(biāo)準(zhǔn)功率時，必須有高效率的升壓轉(zhuǎn)換器。在本文中，我們用白光LED為例進行了討論，并探討其對電力的需求。

以大功率白光LED為例，其主要要求是，高效率的整體解決方案，其有重要的EMI（電磁干擾）性能。

鋰離子電池的電壓范圍在2.7V～4.2V之間。主要任務(wù)是提供白色LED和一個典型的正向電壓為3.5V的恒定電流。

與電荷泵的解決方案相比，升壓轉(zhuǎn)換器，可以實現(xiàn)更高的效率，開關(guān)電容器和升壓轉(zhuǎn)換器，用于驅(qū)動白色LED的電源拓?fù)洹＿@兩種解決方案提供更高的輸出和輸入電壓。其主要的差別是，轉(zhuǎn)換增益M = Vout / Vin和增益效率將直接影響轉(zhuǎn)換增益。

一個真正的電壓電荷泵具有非常低的效率（例如低至40%），其增益（增益為1.0和1.5）的組合可轉(zhuǎn)換出更好的結(jié)果。這樣一個電荷泵從增益M = 1.0 M = 1.5的轉(zhuǎn)換點轉(zhuǎn)換，這是因為增益轉(zhuǎn)換效率將下降到60%的范圍內(nèi)。降低（轉(zhuǎn)化率）運行時，電池正常的時間效率，整體效率將會降低。因此，當(dāng)轉(zhuǎn)換發(fā)生在低電池電壓3.5V附近時，可以實現(xiàn)高效率。然而，在轉(zhuǎn)變點的壓降取決于LED的正向電壓時，LED電流，電荷泵I2R損耗。這些參數(shù)將被轉(zhuǎn)換到更高的電池電壓。因此，在特定的系統(tǒng)中，操作電荷泵必須十分小心。

如果使用的是一款升壓轉(zhuǎn)換器，則屏蔽電感器將擁有一個更為有力的磁場，從而實現(xiàn)更好的EMI性能。應(yīng)對轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換頻率加以選擇，以最小化所有對該系統(tǒng)無線部分產(chǎn)生的干擾。PCB布局將對EMI產(chǎn)生重大影響，尤其將要承載開關(guān)或AC電流的EMI放射。

粗線應(yīng)先完成布線，且必須使用一個星形接地或接地層以最小化噪聲。輸入和輸出電容應(yīng)為低ESR陶瓷電容以最小化輸入和輸出電壓紋波。

結(jié)論：在大多數(shù)應(yīng)用中，與充電泵相比，升壓轉(zhuǎn)換器顯示出了更高的效率。使用一個升壓轉(zhuǎn)換器（其電感大小與1210外殼尺寸一樣）降低了充電泵的優(yōu)勢。

總之，對于許多系統(tǒng)而言，尤其在器件擁有一個從1.0到1.5的靈活轉(zhuǎn)換增益的時候，充電泵解決方案將是一個不錯的解決方案。在稍微高于LED正向電壓處發(fā)生從1.0到1.5的轉(zhuǎn)換增益時，這樣一個解決方案將實現(xiàn)絕佳的效率。在為每個應(yīng)用選擇升壓轉(zhuǎn)換器或充電泵解決方案時，需要充分考慮便攜式系統(tǒng)的要求。如果效率是主要要求，則升壓轉(zhuǎn)換器將為更適宜的選擇。

參考文獻

[1] 關(guān)積珍.LED顯示屏發(fā)展綜述.國際光電與顯示.2001.（11）：177-182.