嵌入式系统中电源模块办理电路模块的规划
对于大多数嵌入式系统的电池电源办理疑问，规划了一种为嵌入式系统——尤其是运用在手持式和便携式设备的嵌入式系统进行电源办理的单元电路模块。该电源办理电路以MAX8903为中间，具有输入规模宽、体积紧凑、外围电路简略、作业功率较高级甜头，能够在嵌入式系统中用来办理电池充电、电源遴选、电源检查等，极好地写意了电源办理单元的功用必要。
1系统简介
电子电路集成工艺的飞速开展使计算机系统体积赓续减小，功用赓续地进步，一路移动通信技能的开展让这些计算机系统愈加的便携，很多便携式计算机开始运用电池供电。高功用运算一样平常伴随着高功耗，而电池技能的严厉滞后和人们环保熟悉的添加使得功用和功耗之间的疑问越发卓异。电源办理技能的呈现缓和了两者之间的对立，经过有效的电源分配降低系统的全体功耗。电源办理技能在桌上型计算机、服务器上特别很是常见，然而在嵌入式领域，由于嵌入式系统的开发一样平常是对于分外的运用场合，电源办理技能开展相对缓慢。这篇文章以一个齐备的嵌入式系统手持终端设备为例，对系统的电源办理电路进行了规划，以ARM为操控中间，内部包含256 MBDDR内存和512 MB NandFlash存储器，供给异步串口、USB、WiFi、AC97、展现等电路单元。充电接口包含USB和沟通适配器两种接口，其间沟通适配器输出电压规模在5～12 V之间奥龙驾驶室总成，供给大于1 A的输出电流。
2电源办理电路剖析
2.1充电办理芯片介绍
(1)4.15 V～16 V的高效DC-DC输入规模，不必要规划散热器营销策划公司，有利于规划体积小的设备;
(2)公用或独自的USB和适配器输入，具有高达2 A(可调)的电流上限;
(3)4 MHz开关频率许诺运用微小的外部元件;
(5)50 mΩ集成负载开关;
(6)高达16 V的输入OVP(过压维护);
(7)热敏电阻监测，热调整功用避免过热;
(8)充电守时器;
(9)4 mm×4 mm、28引脚TQFN封装。
2.2电源办理电路剖析
系统接成双输入外接电源情势(沟通适配器和USB)。衔接沟通适配器时，芯片经过内部高效的DC-DC降压变换器，独自或一路供给系统作业电源和电池充电电源。当衔接USB外接电源时，充电电流束缚小于500 mA，系统负载电源大于USB供电才能时，缺乏有些由电池电量供给增补。智能电源遴选器在外接电源和电池之间完结自动切换LED灯杆造型，确保系统的不间断供电。外接电源检查和充电检查衔接CPU的GPIO端口用于系统监控电源状态。
外接电源以沟通适配器为主，不引荐运用USB衔接，缘故原由是USB供电才能有限，在系统作业状态下，完结充电必要相称长的时刻。
(1)充电电流操控
充电电流受R8P和R9P操控，充电电流的最大值为1200/R8P，一路充电电流小于6000/R9P，其间6000/R9P直流电源限流设置。如图2所示，当R8P=1.5 kΩ、R9P=3 kΩ时，直流电源限流为6000/3000=2 A，充电限流1200/1500=0.8 A.如果R8P=1.2 kΩ、R9P=5 kΩ，直流电源限流为6000/5000 =1.2 A，充电限流1200/1200=1 A.
本系统选用R8P=1.5 kΩ、R9P=3 kΩ。
(2)系统电压切换
当DCIN和USB一路接人系统电源输入时，DCIN输入优先，USB输人自动封闭。DCIN一路供给电池充电和MBAT(系统供电电源)，电池还能够起到减少MBAT电压摇动的结果。
电池充电完结后，充电电路有些封闭，DCIN供给MBAT系统电源网络营销，MBAT电压稳固在4.4 V.
(3)充电指示
MAX8903管脚DOK是直流电源衔接指示输出，低电平有效，指示灯D2P用于指示直流电源衔接状态，一路旌旗灯号衔接到CPU的GPIO管脚，用于软件检查此状态。
MAX8903管脚CHG是正在充电指示输出，低电平有效，指示灯D3P用于指示充电状态，一路旌旗灯号衔接到CPU的GPIO管脚，用于软件检查充电状态。
MAX8903管脚FLT是毛病指示输出，低电平有效，指示灯D1P用于指示毛病状态，如充电超时等。
(4)电池温度维护
MAX8903管脚THM到GND衔接10 kΩ的负温度系数热敏电阻，用于检查充电过程中电池的温度改变，当电池温度超过设定极限温度时，临时中断给电池充电，直到电池温度降落到安全温度规模。
(5)DC-DC降压变换器电感遴选
DC-DC降压变换器选用开关频率值为4 MHz的操控架构，经过调整占空比完结降压变换。引荐的电感遴选如表1.
本系统充电电流在不到1 A邻近，输入电压在12V摆布，遴选电感2.2μH.
系统电路PCB规划为十层板规划，图中只展现顶层PCB布线。PCB规划原则:大电流有些选用短而宽的布线衔接;裸焊盘选用多个过孔衔接散热地，以利于散热;电流设置电阻直接接地，减少电流偏差;减小功率电流对稳压有些的影响等。
3功用测试数据
3.1外接电源电压固定
外接电源电压固守时，充电电流和电池电压的数据联系测试数据
3.2外接电源电压改变
外接电源电压的改变对应于固定作业电流，其输入电流和电源变换功率的测试数据见表4.图6为测试数据联系示意图。
4结论
在嵌入式系统中，电源办理单元是系统必需的重要组成有些。在本系统中，以MAX8903为中间的电源办理电路单元以其输入规模宽、体积紧凑、外围电路简略、作业功率较高级上风，极好地完结了电源办理单元的功用必要。