電源電路設(shè)計(jì) - 一種高效率RFID手持機(jī)電源設(shè)計(jì)方案

　　仔細(xì)閱讀芯片手冊(cè)，設(shè)計(jì)并繪制出如圖2 所示的電源電路原理圖。

　　圖2 中的U2、U3 分別是3. 3 V 輸出和5 V 輸出的DC-DC 穩(wěn)壓器，U4 是LDO，DC-DC 的3. 3 V輸出經(jīng)過(guò)該LDO 進(jìn)行有源濾波后為微處理器提供3. 2 V 左右的電源，U1 是Maxim 公司的鋰離子電池充電管理芯片MAX1555，可以通過(guò)USB 對(duì)鋰離子電池充電。

　　電路中的電容C1、C5、C7、C3為芯片的輸入濾波電容，作用是改善暫態(tài)響應(yīng)，抑制噪聲和紋波。C4、C6、C8、C2為芯片的輸出電容，作用是保持電路穩(wěn)定和濾波。其中C1和C4要采用額定電壓不小于6. 3V 的X7R 陶瓷電容，其他電容采用額定電壓不小于6. 3 V 的X5R 陶瓷電容，當(dāng)然采用X7R 的電容效果或更好，但是價(jià)格要貴一些。L1和L2要采用額定電流不小于輸出電流2 倍且直流電阻較小的電感，這樣可以降低電路的損耗。

　　圖2 中兩個(gè)肖特基二極管IN1 和IN2 可以起到保護(hù)電池的作用，IN1 是為了防止USB 電源將電池反向擊穿，IN2 的作用是避免電池與U1 形成進(jìn)行自充環(huán)路，這兩個(gè)二極管缺一不可。充電器的管腳/CHG 右邊上拉電阻R1是指示充電狀態(tài)用的，/CHG 管腳接微處理器的GPIO 管腳，當(dāng)處于充電狀態(tài)時(shí)，該引腳輸出低電平; 當(dāng)/CHG 變?yōu)楦咦钁B(tài)時(shí)，表示電池已經(jīng)充滿(mǎn)。

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　　圖2 系統(tǒng)電源電路圖

　　6 調(diào)試

　　6. 1 調(diào)試步驟

　　按照原理圖上的參數(shù)在印制電路板上焊接好元器件之后，仔細(xì)檢查元器件的取值、焊接方向、元器件的極性是否焊接正確，用萬(wàn)用表仔細(xì)檢測(cè)元器件的焊接是否存在虛焊，靠得比較近的元器件是否存在不應(yīng)該存在的短路現(xiàn)象。

　　6. 2 調(diào)試注意事項(xiàng)

　　電源系統(tǒng)的調(diào)試首先要確保電源和地不能短路，否則電池會(huì)有被燒掉的危險(xiǎn)。

　　分模塊進(jìn)行調(diào)試，焊接一個(gè)檢查并調(diào)試一個(gè)，當(dāng)各個(gè)模塊都沒(méi)有問(wèn)題時(shí)再進(jìn)行總體調(diào)試。

　　比較復(fù)雜的系統(tǒng)，應(yīng)該先焊接、檢查、調(diào)試系統(tǒng)的電源，調(diào)試成功后再調(diào)試其他模塊。

　　加電后首先要用手摸一下各個(gè)芯片是否發(fā)燙，如果發(fā)燙，為避免芯片長(zhǎng)時(shí)間發(fā)燙被燒毀，則首先要切斷電源，待查明原因后再加電調(diào)試。

　　加電后若聽(tīng)到芯片發(fā)出聲音，應(yīng)該切斷電源，檢查出現(xiàn)問(wèn)題電路中有沒(méi)有短路的情況，查出問(wèn)題后再繼續(xù)加電調(diào)試。

　　為方便查找出問(wèn)題，至少要焊接兩塊板子，以方便測(cè)試時(shí)進(jìn)行對(duì)比，查找問(wèn)題的所在。

　　7 結(jié)論

　　經(jīng)測(cè)試，3. 3 V 電源的輸出電壓波動(dòng)在0. 097V 以?xún)?nèi)，3. 2 V 的輸出波動(dòng)在0. 05 V 以?xún)?nèi)，5 V 輸出的波動(dòng)在0. 1 V 以?xún)?nèi)，即各路電壓的波動(dòng)均在±3 % 以?xún)?nèi)，通過(guò)外接相應(yīng)額定功率電阻時(shí)，各元件均工作正常，即系統(tǒng)可以輸出給定的電流。通過(guò)輸入電流電壓和輸出電流電壓的測(cè)量，計(jì)算得到的效率均在83 % 以上?？傊?，系統(tǒng)的各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到了預(yù)期的要求。