1 兩種供電方式的設計

在(zai)電(dian)子(zi)產(chan)品(pin)的(de)供(gong)電(dian)係(xi)統(tong)中(zhong)，比(bi)較(jiao)普(pu)遍(bian)的(de)是(shi)基(ji)於(yu)鋰(li)電(dian)池(chi)供(gong)電(dian)
，比(bi)較(jiao)新(xin)穎(ying)的(de)是(shi)總(zong)線(xian)供(gong)電(dian)係(xi)統(tong)。本(ben)設(she)計(ji)集(ji)成(cheng)了(le)總(zong)線(xian)供(gong)電(dian)和(he)鋰(li)電(dian)池(chi)供(gong)電(dian)兩(liang)種(zhong)方(fang)式(shi)，並(bing)對(dui)兩(liang)種(zhong)供(gong)電(dian)方(fang)式(shi)進(jin)行(xing)了(le)特(te)殊(shu)處(chu)理(li)，避(bi)免(mian)了(le)其(qi)中(zhong)一(yi)套(tao)供(gong)電(dian)時(shi)對(dui)另(ling)一(yi)套(tao)電(dian)源(yuan)造(zao)成(cheng)的(de)影(ying)響(xiang)。

1．1 總線供電電路

總線供電係統就是通過總線給掛在總線的設備提供電壓

，本設計能給設備提供5 V、3．3 V和1．8 V的電壓。因為RJ45輸出標準的+24 V
，為了得到5 V
、3．3 V和1．8 V的電壓，必須進行電平轉換。本設計是通過LM2576-5
、ASlll7-1．8和ASlll7-3．3電源轉換芯片，得到所需的電壓。總線供電電路如圖1所示。

RJ45提供的24 V電壓通過電阻熔絲，輸入到電壓轉換芯片LM2576-5HV的VIN端，從FOB輸出5 V的電壓VCCl。VCCl經過去耦和濾波後
，輸入到電壓轉換芯片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，鋰電池充電控製芯片的充電電壓是3．5～7 V，所以可以用VCCl為其充電。具體實現時，在VCCl和MAXlll5的DC輸入之間設計了一個充電開關。當采用總線充電時，把開關打到開的位置；當采用充電適配器充電時

，把開關打到關的位置。

1．2 鋰電池供電電路設計

在鋰電池供電係統中，電池輸出電壓經過TPS60110、TPS60l00電源芯片，電平轉換後，得到所需的5 V、3．3 V和1．8 V電壓。在充電電路中，MAXl555作為控製芯片。MAXl555通過充電接口和AC適配器電源為單節鋰離子(Li+)電池充電。它不需要外部FET或二極管
，可以接受最高7 V的輸入電壓。片上溫度限製簡化了PCB布局
，通過優化充電速率，可以在電池狀況和輸入電壓處於最糟糕的情況下不受散熱問題的製約。當達到MAXl555 溫度限製時，充電器並不關斷，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。
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為了得到3種規格的電壓(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換

，這裏選擇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：

①最高可以輸出300 mA的電流；
②具有較寬的輸入電壓範圍
；
③低功耗輸出時具有能量存儲功能；
④能很好地抑製電磁幹擾。

兩款電源轉換芯片的外圍電路比較簡單，隻需要在外麵配置輸入電容
、輸出電容及電感
，具體電路如圖3所示。

由於係統還需要1．8 V的電壓，所以通過1片ASlll7-1．8V實現1．8 V電壓的轉換。

2 兩種供電方式的應用

基於工業以太網和工業無線通信的手持測試終端是一款多功能的測試設備。該手持測試終端采用的是AT91係列ARM微控製器芯片，它包含了微處理器(AT91R40008)、存儲器、通信模塊、總線供電通信接口
、顯示終端
、無線通信模塊、手持鍵盤等重要組成部分；其集成EPA(Eth-ernet for Plant Automation)和IEEE 802．15．4(低數據率的WPAN標準)兩個協議。它能實現有線和無線現場的網絡現場測試、EPAxieyifenxiheshebeibiaoding。youyuqiyingyongyuliangzhonggongyexianchang
，yincicaiyongleliangzhongbutongdegongdianfangshi，jizaigongyeyitaiwangzhongtongguozongxiangongdiandefangshijinxinggongdian，zaigongyewuxiandechuanshufangshiyingyonglidianchigongdian，zaizongxiangongdianzhengchanggongzuodetongshikeyiduilidianchichongdian，yekeyiyongwaijiededianyuanshipeiqilidianchichongdian。qiyingjiankuangturutu4所示。

3 兩種供電方式在手持終端中的電壓特性

在手持測試終端的應用中
，對兩種供電方式的電壓特性進行了多次測量。手持測試終端穩定工作時的電壓情況如表1所列。

結語

本文較為詳盡地介紹了兩種供電方式的硬件實現過程，重點突出其在手持測試終端中的應用。兩種供電方式的設計，能提供5 V
、3．3 V和l．8 V的電壓，滿足了一款智能儀器應用於多工業現場所需的兩種供電方式的要求。

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