1 兩種供電方式的設(shè)計
在電子產(chǎn)品的供電系統(tǒng)中,比較普遍的是基于鋰電池供電,比較新穎的是總線供電系統(tǒng)。本設(shè)計集成了總線供電和鋰電池供電兩種方式,并對兩種供電方式進(jìn)行了特殊處理,避免了其中一套供電時對另一套電源造成的影響。
1.1 總線供電電路
總線供電系統(tǒng)就是通過總線給掛在總線的設(shè)備提供電壓,本設(shè)計能給設(shè)備提供5 V、3.3 V和1.8 V的電壓。因為RJ45輸出標(biāo)準(zhǔn)的+24 V,為了得到5 V、3.3 V和1.8 V的電壓,必須進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換。本設(shè)計是通過LM2576-5、ASlll7-1.8和ASlll7-3.3電源轉(zhuǎn)換芯片,得到所需的電壓�?偩€供電電路如圖1所示。
RJ45提供的24 V電壓通過電阻熔絲,輸入到電壓轉(zhuǎn)換芯片LM2576-5HV的VIN端,從FOB輸出5 V的電壓VCCl。VCCl經(jīng)過去耦和濾波后,輸入到電壓轉(zhuǎn)換芯片ASlll7-1.8V和ASlll7-3.3V的IN端,得到1.8 V的電壓和3.3 V的電壓DVCC。同時,總線供電也可以給鋰電池提供充電電壓,鋰電池充電控制芯片的充電電壓是3.5~7 V,所以可以用VCCl為其充電。具體實現(xiàn)時,在VCCl和MAXlll5的DC輸入之間設(shè)計了一個充電開關(guān)。當(dāng)采用總線充電時,把開關(guān)打到開的位置;當(dāng)采用充電適配器充電時,把開關(guān)打到關(guān)的位置。
1.2 鋰電池供電電路設(shè)計
在鋰電池供電系統(tǒng)中,電池輸出電壓經(jīng)過TPS60110、TPS60l00電源芯片,電平轉(zhuǎn)換后,得到所需的5 V、3.3 V和1.8 V電壓。在充電電路中,MAXl555作為控制芯片。MAXl555通過充電接口和AC適配器電源為單節(jié)鋰離子(Li+)電池充電。它不需要外部FET或二極管,可以接受高7 V的輸入電壓。片上溫度限制簡化了PCB布局,通過優(yōu)化充電速率,可以在電池狀況和輸入電壓處于糟糕的情況下不受散熱問題的制約。當(dāng)達(dá)到MAXl555 溫度限制時,充電器并不關(guān)斷,而是逐漸降低充電電流。電池充電電路如圖2所示。
充電電壓輸入到VCC_PLUG,開始給鋰電池充電,指示燈D1變亮,表明充電完成。
為了得到3種規(guī)格的電壓(5 V、3.3 V和1.8 V),需要對鋰電池的輸出電壓實行電平轉(zhuǎn)換,這里選擇TPS601lO和TPS60100兩款集成DC-DC的電荷泵芯片。TPS60110能輸出5 V±0.2 V的電壓,TPS60100能輸出3.3 V±O.132 V的電壓。兩款芯片具有如下特點:
�、俑呖梢暂敵�300 mA的電流;
�、诰哂休^寬的輸入電壓范圍;
�、鄣凸妮敵鰰r具有能量存儲功能;
�、苣芎芎玫匾种齐姶鸥蓴_。
兩款電源轉(zhuǎn)換芯片的外圍電路比較簡單,只需要在外面配置輸入電容、輸出電容及電感,具體電路如圖3所示。
由于系統(tǒng)還需要1.8 V的電壓,所以通過1片ASlll7-1.8V實現(xiàn)1.8 V電壓的轉(zhuǎn)換。
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