TOP4 智能快速充電電路模塊

　　一種智能快速充電器的設(shè)計(jì)。充電器基于MC68HC908SR12 單片機(jī)為控制核心，將 SR12 特有的模擬電路模塊、高精度 A/D 轉(zhuǎn)換 、 I 2 C 總線(xiàn)接口以及高速 PWM 等功能運(yùn)用到充電控制中，使用開(kāi)關(guān)電源作為充電器的供電設(shè)備。 開(kāi)關(guān)電源采用脈沖調(diào)制方式 PWM （ Pulse Width Modulation ）和 MOSFET 、 BTS 、 IGBT 等電子器件進(jìn)行設(shè)計(jì)。開(kāi)關(guān)電源集成化程度較高，具有調(diào)壓、限流、過(guò)熱保護(hù)等功能。同線(xiàn)性電源相比其輸入電壓范圍寬體積小、重量輕、效率高。其缺點(diǎn)是有脈沖擾動(dòng)干擾，設(shè)計(jì)電路板時(shí)采用同主控板隔離和添加屏蔽罩等措施，來(lái)抑制干擾。

　　恒流恒壓電路是智能充電器的關(guān)鍵部分。恒流恒壓電路由 SR12 單片機(jī)片內(nèi)模擬電路模塊和片外的 MOSFET 開(kāi)關(guān)管、肖特基二極管、濾波電感、濾波電容等器件組成。模擬電路模塊是 SR12 的特有部件。它由輸入多路開(kāi)關(guān)、兩組 可程控放大器、片內(nèi)溫度傳感器、電流檢測(cè)電路等組成。可程控放大器總放大倍數(shù)為 1 ～ 256 。放大器的輸入可選擇為兩路模擬輸入腳（ ATD0 、 ATD1 ）、片內(nèi)溫度傳感器、模擬地輸入（ V SSAM ）。 ATD0 和 V SSAM 間可接一個(gè)電流檢測(cè)電阻，用于測(cè)量外部電流，它還連接至電流檢測(cè)電路，可在電流超過(guò)指定值時(shí)產(chǎn)生中斷并輸出信號(hào)。

　　基于RFID的手持機(jī)快速充電電路模塊

　　升壓電路的基本原理：常用Boost 升壓電路的原理如文獻(xiàn)所示。該電路實(shí)現(xiàn)升壓的工作過(guò)程可以分為兩個(gè)階段：充電過(guò)程和放電過(guò)程。第一個(gè)階段是充電過(guò)程：當(dāng)三極管Q1 導(dǎo)通時(shí)，電感充電，等效電路如圖1（a）所示。電源對(duì)電感充電，二極管防止電容對(duì)地放電。由于輸入是直流電，所以電感上的電流首先以一定的比率線(xiàn)性增加， 這個(gè)比率與電感大小有關(guān)。隨著電感電流增加，電感中儲(chǔ)存了大量能量。

　　第二階段是放電過(guò)程：當(dāng)三極管Q1 截止時(shí)，電感放電，等效電路如圖2（b）所示。當(dāng)三極管Q1 由導(dǎo)通變?yōu)榻刂箷r(shí)，由于電感的電流保持特性，流經(jīng)電感的電流不會(huì)在瞬間變?yōu)?，而是緩慢的由充電完畢時(shí)的值變?yōu)?。而原來(lái)的通路已斷開(kāi)，于是電感只能通過(guò)新電路放電，即電感開(kāi)始給電容充電，電容兩端電壓升高，此時(shí)電容電壓可達(dá)到高于輸入電壓的值。

　　升壓電路的設(shè)計(jì)：升壓電路采用立锜科技的 RT9266B 高效率DC-DC 升壓芯片，RT9266B 具有功耗低、靜態(tài)電流小、轉(zhuǎn)換效率高、外圍電路簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。芯片內(nèi)帶有自適應(yīng)的PWM 控制環(huán)、誤差放大器、比較器等，通過(guò)外接反饋電路，能夠?qū)⑤敵鲭妷涸O(shè)置為需要的任何幅值，具有很高的電壓精度。電路圖如圖2 所示。

　　從圖2 可知升壓電路通過(guò)外接10uH 電感儲(chǔ)能， 利用反饋電阻R1 與R2 控制升壓電路的輸出電壓， 利用RT9266B 內(nèi)部自待的PWM 控制器控制NMOS 管的導(dǎo)通與截止， 來(lái)控制升壓電路的輸出電流。由于該芯片內(nèi)部具有自適應(yīng)的PWM 控制器，能夠適應(yīng)較大的負(fù)載變化范圍。用該升壓電路將3.7V 2000mAh 聚合物鋰電池升壓至5V時(shí)，輸出電壓紋波只有40mV，最大輸出電流可達(dá)500mA。