飛思卡爾智能車電源設(shè)計

1、智能車電源設(shè)計智能車電源設(shè)計智能車電源：智能車電源：7.2V、2A/h的可充電鎳鎘蓄電池。的可充電鎳鎘蓄電池。全部硬件電路需要的電源：全部硬件電路需要的電源： 7.2 V電源電源 后輪電機驅(qū)動模塊電源后輪電機驅(qū)動模塊電源 5V電源電源 單片機、信號調(diào)理電路，部分接口電路，單片機、信號調(diào)理電路，部分接口電路，要求電壓穩(wěn)定，電流大于要求電壓穩(wěn)定，電流大于500mA 6 V電源電源 舵機電源，工作電流幾十毫安，對電壓舵機電源，工作電流幾十毫安，對電壓無需十分穩(wěn)定無需十分穩(wěn)定 912 V電源電源 CCD/CMOS圖像傳感器（道路檢測）圖像傳感器（道路檢測） 2 V電源電源 LED紅外發(fā)光管（道路檢測）

2、紅外發(fā)光管（道路檢測） 3.3 V電源電源 飛思卡爾公司的飛思卡爾公司的MC7230加速度傳感加速度傳感器電源（進行后輪打滑檢測）器電源（進行后輪打滑檢測） 可靠電源是車模各部分硬件穩(wěn)定工作的基礎(chǔ)可靠電源是車模各部分硬件穩(wěn)定工作的基礎(chǔ)智能車電源智能車電源鎳鎘可充電電池的使用注意事項鎳鎘可充電電池的使用注意事項 鎳鎘可充電電池特點：鎳鎘可充電電池特點： 價格便宜，技價格便宜，技術(shù)成熟，瞬間大電流供電能力強。術(shù)成熟，瞬間大電流供電能力強。 單個鎳鎘可充電電池只有單個鎳鎘可充電電池只有1.2V，7.2V由由6個鎳鎘電池串聯(lián)組成，其標(biāo)稱容量個鎳鎘電池串聯(lián)組成，其標(biāo)稱容量為為2000 mAh, 即可以即

3、可以2A電流供電電流供電1小小時。時。電池充電：電池充電： 1.5A恒流充電需要恒流充電需要1小時小時30分鐘左右，分鐘左右，充滿電時電壓約充滿電時電壓約910V，過充并沒有出現(xiàn)，過充并沒有出現(xiàn)下降沿，因此不能使用下降沿，因此不能使用V作為充滿電的作為充滿電的指示。指示。 當(dāng)電池電壓低于當(dāng)電池電壓低于6V需停止使用，切斷電需停止使用，切斷電路，以保護鎳鎘可充電電池。如果因短路路，以保護鎳鎘可充電電池。如果因短路或過度放電使電池電壓遠低于或過度放電使電池電壓遠低于6V，說明電，說明電池已經(jīng)損壞，不要再使用或充電。池已經(jīng)損壞，不要再使用或充電。穩(wěn)壓電路設(shè)計穩(wěn)壓電路設(shè)計電路方案電路方案1. 串聯(lián)穩(wěn)壓

4、電路：耗能大串聯(lián)穩(wěn)壓電路：耗能大2. 開關(guān)穩(wěn)壓電路：損耗小開關(guān)穩(wěn)壓電路：損耗小一一 串聯(lián)穩(wěn)壓電路串聯(lián)穩(wěn)壓電路 電氣原理圖電氣原理圖 穩(wěn)壓二極管組成基準(zhǔn)電壓源值，調(diào)節(jié)運放放大倍數(shù)可以改變輸出電壓。 不足之處：耗電較大。 由由W7800系列組成的穩(wěn)壓電路系列組成的穩(wěn)壓電路電壓可調(diào)電路電壓可調(diào)電路二二 開關(guān)穩(wěn)壓電路開關(guān)穩(wěn)壓電路 開關(guān)穩(wěn)壓原理開關(guān)穩(wěn)壓原理 如果在一個周期如果在一個周期T T 中中, ,改變開關(guān)的通斷時間比，改變開關(guān)的通斷時間比，脈沖的寬度脈沖的寬度就改變，在就改變，在負載上的電壓和電流平均負載上的電壓和電流平均值就可以調(diào)節(jié)，實現(xiàn)直流值就可以調(diào)節(jié)，實現(xiàn)直流電的調(diào)控。這種以通斷方電的調(diào)控。

5、這種以通斷方式調(diào)節(jié)直流電能的過程稱式調(diào)節(jié)直流電能的過程稱之謂直流斬波或直流脈寬之謂直流斬波或直流脈寬調(diào)制調(diào)制PWM PWM 。 直流降壓斬波電路直流降壓斬波電路（Buck Chopping） 式中：式中：T T為開關(guān)周期；為開關(guān)周期； 占空比，或稱導(dǎo)通比。占空比，或稱導(dǎo)通比。改變占空比改變占空比，可以調(diào)，可以調(diào)節(jié)直流輸出平均電壓的節(jié)直流輸出平均電壓的大小。因為大小。因為11， U UddE E，故該電路是降壓，故該電路是降壓斬波。斬波。EETTETTTUonoffonond直流升壓斬波電路直流升壓斬波電路(Boost Chopping)1EUd直流升壓斬波電路直流升壓斬波電路(Boost Ch

6、opping) 電路兩種工作狀態(tài)電路兩種工作狀態(tài)。狀態(tài)一狀態(tài)一 在開關(guān)管在開關(guān)管T T導(dǎo)通時，導(dǎo)通時，電流經(jīng)電感電流經(jīng)電感L L、T T流通，流通， i iL L上升上升, , 電感儲能。電感儲能。負載負載R R由電容由電容C C提供電流，二極管的作用是阻斷電提供電流，二極管的作用是阻斷電容經(jīng)開關(guān)管容經(jīng)開關(guān)管T T放電的回路。放電的回路。狀態(tài)二狀態(tài)二 在在T T關(guān)斷時，二極管關(guān)斷時，二極管D D導(dǎo)通，電容導(dǎo)通，電容C C在電在電源源E E和電感反電動勢和電感反電動勢的共同作用下充電，電感釋放的共同作用下充電，電感釋放儲能，電流儲能，電流i iL L從從I I0202下降，下降，i iL L同時

7、提供電容的充電同時提供電容的充電電流和負載電流電流和負載電流i iR R。如果電容足夠大，電容兩端。如果電容足夠大，電容兩端電壓電壓u ud d波動不大波動不大, ,負載負載R R的電流是連續(xù)的。的電流是連續(xù)的。 )，負載R的電流iR是連續(xù)的。直流升降壓斬波電路直流升降壓斬波電路 直流升降壓斬波電路直流升降壓斬波電路 當(dāng)當(dāng)00.500.5時，時，U Ud d E E, , 在在0.510.5 E E, , 因此調(diào)節(jié)占空比因此調(diào)節(jié)占空比，電路既可以，電路既可以降壓也可以升壓。降壓也可以升壓。 EUd1TPS73XX系列開關(guān)穩(wěn)壓芯片系列開關(guān)穩(wěn)壓芯片的電源設(shè)計的電源設(shè)計 美國美國TI公司微功耗、低壓

8、差電源管理公司微功耗、低壓差電源管理芯片，芯片， 有有2.5、3、3.3、4.85、5V幾種固定電幾種固定電壓輸出和一種可調(diào)電壓輸出，壓輸出和一種可調(diào)電壓輸出， 輸出電流限制在輸出電流限制在1A左右，左右，TPS7350在在100mA時只有時只有35mV壓差。壓差。芯片規(guī)格芯片規(guī)格 TPS7325 輸出電壓輸出電壓2.5V TPS7303 輸出電壓輸出電壓3.0V TPS7333 輸出電壓輸出電壓3.3V TPS7348 輸出電壓輸出電壓4.85V TPS7350 輸出電壓輸出電壓5V TPS7301 輸出電壓輸出電壓1.29.75V使用注意事項：使用注意事項： 由于熱損失小，基本上可以不考慮

9、散熱器。由于熱損失小，基本上可以不考慮散熱器。 芯片芯片SENSE端直接連接輸出端端直接連接輸出端Vo，并且接，并且接線盡可能短，以減小噪聲，不推薦在線盡可能短，以減小噪聲，不推薦在SENSE端和輸出端端和輸出端Vo之間接之間接RC濾波器。濾波器。 TPS7350通常不需要輸入濾波電容，如果電通常不需要輸入濾波電容，如果電源離源離TPS7350有幾英寸，使用陶瓷旁路電容有幾英寸，使用陶瓷旁路電容可以改善動態(tài)響應(yīng)和有利降低噪聲。為了?？梢愿纳苿討B(tài)響應(yīng)和有利降低噪聲。為了保持輸出電壓穩(wěn)定性，一般在輸出端接持輸出電壓穩(wěn)定性，一般在輸出端接10F旦旦電容即可。電容即可。 TPS7350集成了電源復(fù)位電

10、路，將集成了電源復(fù)位電路，將RESET引引腳接至腳接至HCS12DG128B的復(fù)位引腳，可以代的復(fù)位引腳，可以代替通常使用的替通常使用的MC34064復(fù)位芯片。復(fù)位芯片。 舵機電源舵機電源 舵機需要舵機需要6V電源，使用電源，使用TPS7350，只要增加二只要增加二個二極管，個二極管，提供對地電提供對地電位，即可以位，即可以得到得到6V輸出。輸出。 保證保證TPS3750TPS3750輸出輸出5V5V，電源至少需要，電源至少需要6.7V6.7V以上，以上，在大電流時由于在大電流時由于TPS3750TPS3750最大輸出電流最大輸出電流500mA, 500mA, 可可以用多片并聯(lián)，輸入，輸出分別

11、連接起來。以用多片并聯(lián)，輸入，輸出分別連接起來。大電流電源大電流電源芯片并聯(lián)芯片并聯(lián)LM2940 低壓差正電壓穩(wěn)壓器 LM2940T5.0 輸入6.25VIN26V 輸出 5V 1A LM2940T12 輸入13.6VIN6.5V,輸出5V LM1085T-12 輸入6.5V,輸出12V原理圖外 形開關(guān)電源開關(guān)電源LM2575 1、有、有3.3、5、12、15伏，及可以調(diào)整輸出伏，及可以調(diào)整輸出電壓的版本可供選擇。比如本文介紹的電壓的版本可供選擇。比如本文介紹的 LM2575T-5.0 P+ , 就是固定輸出就是固定輸出5V電壓。電壓。 2、可調(diào)整輸出的電壓版本輸出電壓是、可調(diào)整輸出的電壓版本

12、輸出電壓是1.37到到37伏伏 (HV版本可達版本可達57V) 3、最大輸出電流、最大輸出電流1A 4、輸入電壓最高、輸入電壓最高40V (HV版本最高版本最高60V) 5、只需要、只需要4只外圍元件只外圍元件 6. 內(nèi)部振蕩頻率為內(nèi)部振蕩頻率為52K 7. TTL關(guān)閉功能，待機狀態(tài)極低功耗。關(guān)閉功能，待機狀態(tài)極低功耗。 8.使用高可靠的標(biāo)準(zhǔn)電感使用高可靠的標(biāo)準(zhǔn)電感 (330uH)9、溫度及電流限制保護、溫度及電流限制保護10、+版本提供增加的測試功能。版本提供增加的測試功能。 （1N5819是最高耐壓是最高耐壓40V的肖特基二極管）的肖特基二極管） 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖：內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖： 主要電源穩(wěn)壓芯片

13、主要電源穩(wěn)壓芯片1 序號芯片型號輸出電壓特點序號芯片型號輸出電壓特點 1 LM780551 LM78055串聯(lián)穩(wěn)壓，輸入電壓需大于串聯(lián)穩(wěn)壓，輸入電壓需大于7V7V 2 LM2575, LM257652 LM2575, LM25765開關(guān)穩(wěn)壓，輸入大于可低開關(guān)穩(wěn)壓，輸入大于可低至至6.5V6.5V 3 LM2940-553 LM2940-55串聯(lián)穩(wěn)壓，工作要差可小于串聯(lián)穩(wěn)壓，工作要差可小于0.5V0.5V 4 LM1117- ADJ2.854 LM1117- ADJ2.855 5 可調(diào)整輸出可調(diào)整輸出800 mA800 mA電電流壓差可小于流壓差可小于1.2V1.2V 5 LM780665 LM78066串聯(lián)穩(wěn)壓串聯(lián)穩(wěn)壓 6 LM1085, LM108456 LM1085, LM10845串聯(lián)穩(wěn)壓，串聯(lián)穩(wěn)壓，3A,1.5V3A,1.5V壓差壓差主要電源穩(wěn)壓芯片主要電源穩(wěn)壓芯片2 7 TPS73502.5 7 TPS73502.5 5 5低壓差穩(wěn)壓芯片，低壓差穩(wěn)壓芯片，35mV/100mA35mV/100mA 8 MC34063API3 40V8 MC34063API3 40V開關(guān)穩(wěn)壓，可構(gòu)成升開關(guān)穩(wěn)壓，可構(gòu)成升壓、降壓斬波電路壓、降壓斬波電路 9 MAX63859 MAX6385開關(guān)穩(wěn)壓，壓差可以低至開關(guān)穩(wěn)壓，壓差可以低至1V1V 10 MAX758A510 MAX758A