基于dc-dc轉(zhuǎn)換移動(dòng)電源的研究與設(shè)計(jì)(已修改)
2025-06-30 15:34 本頁(yè)面
【正文】 基于DCDC轉(zhuǎn)換移動(dòng)電源的研究與設(shè)計(jì)摘要：目前人們生活水平的不斷提高，隨身攜帶式的電子產(chǎn)品也越來(lái)越多為了解決續(xù)航問題需要一種移動(dòng)電源。因此本文設(shè)計(jì)了一款基于DCDC升壓型移動(dòng)開關(guān)電源的電路，該電路采用聚合物電池電源管理方案實(shí)現(xiàn)，能滿足5V移動(dòng)設(shè)備的續(xù)航要求。電路中主要由單片機(jī)SN8P2711來(lái)控制鋰電池充電模塊的工作與休眠，實(shí)現(xiàn)鋰電池電量的顯示以及電源輸出的開關(guān)，同時(shí)也控制DCDC升壓電路的工作與否。該設(shè)計(jì)主要是實(shí)現(xiàn)聚合物電池的充電以及放電。設(shè)計(jì)的主要理念是實(shí)現(xiàn)電能的高效率轉(zhuǎn)換。該移動(dòng)開關(guān)電源具有輸出電壓紋波小，轉(zhuǎn)換效率高，最高轉(zhuǎn)換效率達(dá)到89%，具有良好的性能和負(fù)載調(diào)整能力。關(guān)鍵詞：DCDC轉(zhuǎn)換；開關(guān)電源； SN8P2711；移動(dòng)電源；Research and design of DCDC conversiton mobile powerAbstract: At present people39。s living standards continue to improve, carry portable electronic products is also increasing，so a mobile power is needed to solve the endurance problem. This paper designs a circuit based on DCDC boost mobile switching power, using polymer battery power management program ,it can power 5V mobile devices. In this circuit charging, display of the lithium battery and power output are mainly controlled by the microcontroller SN8P2711 lithium, meanwhile it control the work of DCDC boost circuit. The design of the main polymer battery energy storage and discharge. The main design philosophy is to achieve highefficiency conversion of electrical energy. The mobile switching power supply output voltage ripple, high conversion efficiency, the highest conversion efficiency of 89%, with good performance and load regulation capability.Keywords: DCDC converter。 switching power supply。 SN8P2711。 mobile power。目 錄1 概述 1 DCDC移動(dòng)電源簡(jiǎn)介 1 DCDC移動(dòng)電源的發(fā)展與趨勢(shì) 1 本文研究的意義 32 移動(dòng)電源基礎(chǔ) 4 移動(dòng)電源的定義 4 移動(dòng)電源的適用范圍 4 移動(dòng)電源的技術(shù) 5 移動(dòng)電源工作原理 5 電源電芯 5 升壓系統(tǒng) 6 充電管理系統(tǒng) 6 移動(dòng)電源的基本構(gòu)成 63 移動(dòng)電源硬件設(shè)計(jì)方案 7 移動(dòng)電源系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu) 7 硬件設(shè)計(jì)框圖 7 鋰電池充電電路 8 AP5056電路工作過程 9 芯片熱保護(hù)功能 10 DCDC升壓電路設(shè)計(jì) 11 外圍器件的選擇 11 聚合物電池保護(hù)電路設(shè)計(jì) 12 電阻分壓采樣電路 14 單片機(jī)控制電路設(shè)計(jì) 14 單片機(jī)SN8P2711A簡(jiǎn)介 14 單片機(jī)引腳圖及功能 15 單片機(jī)控制電路 16 負(fù)反饋控制PWM實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓功能電路 194 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)方案 20 程序設(shè)計(jì)步驟 20 程序設(shè)計(jì)流程圖 20 單片機(jī)軟件控制工作說(shuō)明 215 總結(jié) 23[參考文獻(xiàn)] 24附 錄 25251 概述 DCDC移動(dòng)電源簡(jiǎn)介DCDC移動(dòng)電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)是利用電能轉(zhuǎn)換技術(shù)將電池或其他直流電源等一次電能轉(zhuǎn)換成適合各種用電對(duì)象的二次電能供應(yīng)的裝置，是電子工業(yè)的基礎(chǔ)產(chǎn)品，一切便攜式電子設(shè)備的動(dòng)力心臟。DCDC電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的性能直接影響到整個(gè)電子系統(tǒng)的安全性和可靠性指標(biāo)。隨著電力電子技術(shù)的高速發(fā)展，電力電子設(shè)備與人們工作和生活的關(guān)系變得日益密切。同時(shí)，電子產(chǎn)品正向多元化發(fā)展，對(duì)電源的設(shè)計(jì)要求變得越來(lái)越高。近幾十年來(lái)，在微電子技術(shù)推動(dòng)作用下，DCDC開關(guān)電源轉(zhuǎn)換技術(shù)得到了飛速發(fā)展，成為了電源管理系統(tǒng)的一個(gè)重要分支。就目前的發(fā)展?fàn)顩r來(lái)看，電源管理處于電源技術(shù)的核心地位，從2006年在深圳召開的全球半導(dǎo)體大會(huì)可以看出目前電源管理在半導(dǎo)體市場(chǎng)中所處的位置，目前電源管理市場(chǎng)的增長(zhǎng)超過半導(dǎo)體行業(yè)的增長(zhǎng)。這里主要有三點(diǎn)因素，基于此既能看到機(jī)遇，同時(shí)也顯示出極大的挑戰(zhàn)。一是便攜性需求增加，但對(duì)電池管理和電源管理要求也更高。二是節(jié)能要求，要求市場(chǎng)當(dāng)中采取新的方法實(shí)現(xiàn)節(jié)能，如果要使用高效率電源管理的話就需要不斷創(chuàng)新的電源管理方法，這就對(duì)電源管理芯片設(shè)計(jì)者們提出了新的要求，比如必須有待機(jī)狀態(tài)的電源管理，或者采用新的技術(shù)進(jìn)一步減小芯片內(nèi)部的功耗。三是不同的應(yīng)用領(lǐng)域也推動(dòng)電源管理市場(chǎng)的發(fā)展，目前市場(chǎng)出現(xiàn)高度的多元化，包括PC、手機(jī)、數(shù)字電視、掌上電腦、數(shù)碼相機(jī)等等，很多應(yīng)用都要求有更長(zhǎng)的電池壽命，重量輕，體積小等。新興市場(chǎng)和新興應(yīng)用將是半導(dǎo)體發(fā)展非常重要的兩點(diǎn)，也是電源管理發(fā)展的重點(diǎn)[1]。 DCDC移動(dòng)電源的發(fā)展與趨勢(shì)開關(guān)電源最大的應(yīng)用領(lǐng)域是在通信行業(yè)。近十年來(lái)我國(guó)通信事業(yè)快速發(fā)展，通信電源也同步增長(zhǎng)。日本和美國(guó)的電子工業(yè)和通信業(yè)很發(fā)達(dá)，因此對(duì)電源的需求量非常大。在2000年，由于亞洲通信事業(yè)的高速發(fā)展，對(duì)電源供應(yīng)和管理電路的需求量在全球市場(chǎng)上的比例升至10%，并且這個(gè)比例在今后一段時(shí)間還將迅速增長(zhǎng)，從而成為世界上最有發(fā)展?jié)摿Φ碾娫垂?yīng)市場(chǎng)之一。針對(duì)這些不同的應(yīng)用，性能管理、熱效能管理等都非常重要。在第十二屆國(guó)際集成電路研討會(huì)上也道出中國(guó)的半導(dǎo)體消費(fèi)在未來(lái)的幾年內(nèi)仍將保持高速增長(zhǎng)，到2010年中國(guó)芯片的產(chǎn)值將超過 1000億美元，因此電源管理芯片有極大的發(fā)展空間。中國(guó)在電源管理IC方面起步較晚，但是進(jìn)步相當(dāng)迅速。比如國(guó)內(nèi)的圣邦微電子、長(zhǎng)運(yùn)通、美芯等都開始崛
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