《基于单片机的智能手机充电器的设计(英文版)2674.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于单片机的智能手机充电器的设计(英文版)2674.docx（12页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、n更多企业业学院：中小企企业管理理全能版版183套套讲座+897700份份资料总经理理、高层层管理49套讲讲座+1163888份资料中层管管理学院院46套讲讲座+660200份资料国学智智慧、易易经46套讲讲座人力资资源学院院56套讲讲座+2271223份资料各阶段段员工培培训学院院77套讲讲座+ 3244份资料员工管管理企业业学院67套讲讲座+ 87220份资料工厂生生产管理理学院52套讲讲座+ 139920份份资料财务管管理学院院53套讲讲座+ 179945份份资料销售经经理学院院56套讲讲座+ 143350份份资料销售人人员培训训学院72套讲讲座+ 48779份资料n更多企业业学院：中小
2、企企业管理理全能版版183套套讲座+897700份份资料总经理理、高层层管理49套讲讲座+1163888份资料中层管管理学院院46套讲讲座+660200份资料国学智智慧、易易经46套讲讲座人力资资源学院院56套讲讲座+2271223份资料各阶段段员工培培训学院院77套讲讲座+ 3244份资料员工管管理企业业学院67套讲讲座+ 87220份资料工厂生生产管理理学院52套讲讲座+ 139920份份资料财务管管理学院院53套讲讲座+ 179945份份资料销售经经理学院院56套讲讲座+ 143350份份资料销售人人员培训训学院72套讲讲座+ 48779份资料Imprroveemennts in Bat
3、tterry CCharrgerr ICCs KKeepp Paace witth RRapiid IIncrreasses in Mobbilee Haandsset CappabiilittiessIn tthe eraa off gllobaal wwireelesss cconnnecttiviity, allmosst nnothhingg iss moore impporttantt thhan keeepinng aa smmartt phhonee orr moobille IInteerneet ddeviice chaargeed. Exppanddingg feeatuu
4、ress onn thhe cconsstanntlyy immproovinng pporttablle aand hanndheeld devvicee crreatte aa maajorr chhalllengge ffor dessignnerss off baatteery chaargeerICCs. Higgh rresooluttionn sccreeens andd laargeer mmemooriees ccombbinee wiith neww caapabbiliitiees tto ttax thee baatteery, reequiirinng bbattte
5、ryy chhargger tecchnoologgy tthatt iss noot oonlyy moore effficiientt buut aalsoo caapabble of mannagiing powwer disstriibuttionn. OOptiimizzingg poowerr coonsuumpttionn too prroloong battterry llifee haas aalwaays beeen aa drriviing forrce in hanndheeld powwer mannageemennt. Howweveer wwhatt iss ch
6、hanggingg arre tthe effficiienccy eexpeectaatioons forr chharggingghanndheeld devvicees wwhenn thhey aree plluggged intto tthe walll. Thee laatesst ggeneerattionns oof ddeviice dessignns aare usiing higgh-eeffiicieencyy swwitcchinng ccharrgerrs iin pplacce oof ttradditiionaal llineear chaargeers. Cu
7、ustoomerrs ttodaay cconttinuue tto ddemaand shoorteer ccharrge cyccless whhen chaargiing theeir battterry. Bessidee hiigheer eeffiicieencyy wiith resspecct tto tthe connvenntioonall liineaar ccharrgerrs, onee off thhe ggreaat aadvaantaagess off ussingg swwitcchinng ccharrgerrs ssoluutioon iis tthe c
8、appabiilitty tto bboosst tthe chaargee cuurreent froom wwhatt suupplliedd byy thhe ssourrce. Thhis is esppeciiallly iimpoortaant wheen ppoweerinng ooff of a UUSB porrt wwherre tthe currrennt aavaiilabble migght be limmiteed tto llesss thhan 5000mA. Hiigheer ccharrge currrennts equuatee too shhortter
9、 chaargee cyyclees tthuss saatissfyiing cusstommer exppecttatiionss.Therre aare twoo kiindss off baatteery chaargeers useed iin mmostt haandhheldds nnow llineear chaargeers andd swwitcchinng ddeviicess. LLineear chaargeers havve aa loongeer hhisttoryy. TTheyy haave typpicaallyy prroviidedd a rellati
10、ivelly eeffiicieent, siimplle wway to chaargee poortaablee deevicces, crreattingg miinimmal noiise witthouut mmanyy exxterrnall coompoonennts. Buut aas pporttablle ddeviicess beecomme mmoree coompllex andd addd llayeers of neww feeatuuress, ttheyy neeed higgherr baatteery cappaciity. Liineaar ccharr
11、gerrs ppressentt liiabiilittiess duue tto ppoweer ddisssipaatioon, whiich beccomee cllearr iff a useer wwantts tto ccharrge a ddeviice whiile usiing at thee saame timme. Thee heeat genneraatedd whhilee siimulltanneouuslyy ussingg annd ccharrginng ccan dammagee thhe ssysttem or battterry. Nott a gooo
12、d ooutccomee. TThe altternnatiive is a sswittchiing devvicee, oor sswittch modde bbattteryy chhargger IC, thhat cann deelivver higgherr cuurreent levvelss too a battterry wwhille rrequuiriing as litttlee poowerr ass poossiiblee. HHisttoriicallly, thheree haave beeen ssomee nooisee isssuees wwithh th
13、hesee kiindss off ICCs. In addditiion, soome earrly genneraatioons of swiitchh moode devvicees hhavee reequiiredd seeverral extternnal commponnentts. Howweveer, thee beeneffitss off thhe sswittcheed mmodee baatteery toppoloogy aree cllearr. TTheyy inncluude higgherr effficcienncy andd loowerr poower
14、r diissiipattionn, aalonng wwithh faast chaargiing cyccless. TThesse ddeviicess allso aree caapabble of chaargiing froom hhighher inpput volltagges, whhichh alllowws tthe usee off loowerr coost unrreguulatted adaapteers. Thhey cann inncreeasee thhe ccharrginng ccurrrentt frrom currrennt rresttriccte
15、dd soourcces. Thhe nnoisse ffromm swwitcchinng ccharrgerrs uusuaallyy coomess duurinng llighht lloadd opperaatioon, parrticculaarlyy duurinng ppreccondditiioniing. Ass itt deecreeasees, manny sswittchiing chaargeers movve iintoo ann opperaatioon kknowwn aas ppulsse sskipppinng. In pullse skiippiing,
16、 thhe PPWM freequeencyy chhangges asyynchhronnoussly. Thheree haave beeen bbattteryy chhargger ICss deevellopeed tthatt suupplly hhighh chhargge ccurrrentt wiith minnimaal ttherrmall immpacct tto tthe sysstemm ussingg a swiitchhingg chhargger, thhen swiitchh innto a llineear chaargeer dduriing loww
17、cuurreent chaargiing moddes to minnimiize noiise. Thhis typpe oof PPWM swiitchh moode chaargeer wwithh a linnearr moode hass beeen a ggoodd deevellopmmentt, pprovvidiing higgh eeffiicieencyy att thhe ffulll coonsttantt cuurreent (faast chaargee) rratee. TThe swiitchhingg chhargger conntrools larrge
18、connstaant currrennt ccharrge (upp too 2AA) wwithh a PWMM swwitcchinng rreguulattor. Itt auutommatiicallly movves to linnearr moode whiile thee baatteery is preeconndittionningg annd nnearr thhe eend of connstaant volltagge ttapeer ccharrge modde, whiich lowwerss thhe nnoisse wwhille tthe swiitchh m
19、oode speeedss upp chharggingg. OOncee thhe ccharrge currrennt lleveel ddipss beeloww 3000 mmA, thee liineaar mmodee kiickss inn coomplleteely andd nooisee geenerrateed bby tthe swiitchhingg coonveerteer iis eelimminaatedd. But noww thheree arre ffurttherr addvanncess. FFor exaamplle, an ideeal sollu
20、tiion forr neew hhanddhellds is a ccompplette ccharrgerr foor ssinggle celll LLi+/ Poolymmer battterriess wiith up to 1A chaargee cuurreent andd addvanncedd inndiccatiion cappabiilittiess foor ffulll chhargge ssysttem monnitoorinng. USBB Coomplliannt 1100mmA/5500mmA ccharrge currrennt ssetttinggs aa
21、re bennefiiciaal aas aare proograammaablee prre-ccharrge andd faast chaargee. MManyy prroduuctss allso inccludde bbattteryy teempeeratturee moonittoriing, whhichh ennsurres saffe ccharrginng. Commpanniess suuch as Intterssil aree leeadiing thee deevellopmmentt effforrt ffor neww geenerratiionss off
22、chhargger ICss. TThesse ffullly iinteegraatedd sooluttionns sservve ccomppactt apppliicattionns aand proovidde ccharrge conntroolleers forr hiigheer ppoweer aappllicaatioons. Chhargge vvolttagee acccurracyy iss noow aat 00.5 perrcennt, an impprovvemeent oveer jjustt a feww yeearss aggo, wheen aan aa
23、ccuuraccy rratiing of 1 pperccentt waas cconssideeredd goood. Swwitcchinng ffreqquennciees aare up to 3 MMHz andd neew sswittchiing chaargeers noww prroviide up to 2A chaargee cuurreent, wiith onee reecennt eexammplee beeingg thhe IISL992200, wwhicch iis ssuittablle ffor botth 11 annd 22 ceellss Lii
24、 Ioon aappllicaatioons. In aaddiitioon, neww deesiggns resstriict leaakagge - ttherre iis nno llesss thhan 0.55uA typpicaal lleakkagee cuurreent offf thhe bbattteryy whhen no inpput powwer is atttachhed. Thhesee immproovemmentts aalsoo haave beccomee avvaillablle iin ssmalllerr annd ssmalllerr paack
25、aagess, ssuchh ass 4 x 44mm QFNNs oor 22 x 2mmm CSSPs, whhichh saave reaal eestaate in spaace-connstrrainned hanndheeld equuipmmentt. TThe lattestt baatteery chaargeer IICs alsso aare ablle tto mmoniitorr thhe iinpuut vvolttagee, tthe battterry vvolttagee, aand thee chhargge ccurrrentt. WWhenn anny
26、oof tthe thrree parrameeterrs eexceeedss sppeciificc liimitts, thee ICC tuurnss offf aan iinteernaal NN-chhannnel MOSSFETT too reemovve tthe powwer froom tthe chaargiing sysstemm too thhe bbattteryy. TThiss kiind of fleexibble effficiienccy iis aanottherr off thhe iimprroveemennts noww avvaillablle
27、iin tthesse iimpoortaant devvicees, whiich aree viitall too thhe cconttinuuingg grrowtth aand feaaturre sset exppanssionn off moobille, hanndheeld prooduccts.【作 者者】Maarinno,GGiammpaoolo;Schhmittz,TTamaara【刊刊 名】EElecctroonicc Coompoonennt NNewss【出版版日期】220100【卷 号】VVol.54【期期 号】NNo.11【页 码】116DESIIGN AND
28、D IMMPLEEMENNTATTIONN OFF A MICCROCCOMPPUTEER 880511 SYYSTEEM PPOWEEREDD BYY DUUAL BATTTERRIESS CHHARGGED BY SOLLAR CELLLSAbsttracctSinggle-chiip mmicrrocoompuuterr syysteems aree beecommingg inncreeasiinglly ppopuularr inn cuurreent conntrool aand infformmatiion apppliccatiionss. HHoweeverr, ddue t
29、o theeir battterry eenerrgy limmitaatioons, thhesee syysteems havve aa veery resstriicteed ooperratiion timme oor rrechhargge ccyclle iif aa siinglle rrechharggeabble battterry ssupppliees ttheiir ppoweer. We prooposse aa deesiggn aand impplemmenttatiion forr thhe ssofttwarre aand harrdwaare of a mm
30、icrrocoompuuterr 80051 sysstemm poowerred by a dduall reechaargeeablle bbattteryy thhat is chaargeed bby ssolaar ccellls. Froom aa feeasiibillityy annalyysiss off thhe qqueuueinng mmodeel ffor thee sttochhasttic chaargiing andd diischharggingg prroceess of thee duual battterry ssysttem, duue tto tth
31、e ranndomm chharaacteerissticcs oof wweattherr coondiitioons andd usserss ooperratiionaal bbehaavioor, we connfirrm tthatt thhe aaverragee opperaatioon ttimee foor tthiss moodell caan bbe mmuchh loongeer tthann thhat of a ssinggle reccharrgeaablee baatteery powwer suppplyy. TThe expperiimenntall ree
32、sullts of ourr deesiggn aalsoo shhow appproxximaatelly tthe samme rresuultss ass ouur mmodeel. Witth aa twwo-tthirrds utiilizzatiion rattio, wee caan oobtaain an aveeragge ooperratiion timme ffourr tiimess ass loong in theeoreeticcal ressultts, andd thhreee annd hhalff tiimess ass loong in expperiim
33、enntall reesullts thaan wwithh a sinnglee reechaargeeablle bbattteryy poowerr suupplly. In addditiion, thhe ttechhnollogyy trrendd shhowss thhat thee poowerr coonsuumpttionn raate forr a typpicaal mmicrrocoompuuterr syysteem iis ddecrreassingg annd tthe powwer genneraatioon eeffiicieencyy foor ttypi
34、icall soolarr ceellss iss inncreeasiing. Heencee, ssolaar ccellls aas tthe powwer chaargiing souurcees ffor a mmicrrocoompuuterr 80051 sysstemm suupplliedd byy a duaal rrechharggeabble battterry ccan be feaasibble in thee neear futturee.Overr thhe ppastt feew yyearrs,mmicrrocoompuuterr syysteem ddes
35、iign ressearrcheers havve bbeenn woorkiing witth ddifffereent levvelss off loow-powwer tecchnoologgy.IIn ttermms oof ssysttem,cirrcuiits,andd deevicce ppoweer ssaviing,thee reesullts shoow tthatt evveryy yeear froom 119922 too 19997 thee avveraage powwer connsummptiion of a mmicrrocoompuuterr coompu
36、uterr deecreeaseed mmoree thhan 20%,annd ffromm 19998 to 20001 iit ddecrreassed by 10%.Reeduccingg poowerr coonsuumpttionn iss immporrtannt bbecaausee off itts ppoteentiial to exttendd thhe rrechhargge pperiiod of porrtabble inforrmattionn apppliicattionns.TThe lonngerr thhe bbattteryy opperaatioon
37、ttimee beeforre aa reechaargee iss neeedeed,tthe morre cconvveniientt itt iss foor mmobiile useers to opeeratte aa poortaablee miicroocommputter sysstemm.Evenntuaallyy,thhe ppoweer cconssumpptioon oof aa siinglle-cchipp miicroocommputerr syysteem wwilll bee smmalll ennouggh tto bbe ssuppplieed oor r
38、rechhargged by othher powwer souurcees.OOne of thee prropoosedd poowerr soourcces is mecchannicaal vvibrratiion.Amoong othherss,wee prreviioussly proopossed sollar cellls thaat ccan be useed aas ppoweer ssuppply souurcees.AAlthhouggh ccurrrentt mcc-Sii soolarr ceell powwer genneraatioon eeffiicieenc
39、yy iss noot hhighh ennouggh,ttheiir eeffiicieencyy inncreeaseed ffromm 144.2% too 166.8%froom 119900 too 19997.Thiis iimprroveemennt ccan redducee thhe ggap bettweeen tthe chaargiing andd diischharggingg raate of thee poowerr suupplly oof aa miicroocommputter sysstemm,soo thhe pprobbabiilitty oof pp
40、owerr exxhauustiion witthinn a cerrtaiin ooperratiionaal ttimee iss reeducced eacch yyearr.To pprollongg thhe bbattteryy opperaatioon ttimee beeforre rrechharggingg,inn thhis artticlle wwe ppressentt thhe ssofttwarre aand harrdwaare moddulee foor aa siinglle-cchipp miicroocommputter 80551 ssysttem w
41、itth aa duual battterry ccharrgedd byy soolarr ceellss.Baasedd onn itts ddesiign andd immpleemenntattionn, tthiss woork alsso ppressentts tthe esttimaatioon ffor powwer exhhausstioon pprobbabiilitty aand thee exxperrimeentaal mmeassureemennt ffor opeerattionn tiime thaat ddepeendss onn thhe ppoweer
42、ggeneerattionn effficcienncy of sollar cellls andd thhe ppoweer cconssumpptioon rratee off a miccroccompputeer. In addditiion,duee too thhe ooverrlapppinng oof tthe chaargiing andd thhe ddisccharrginng pperiiod,if thee raatioo beetweeen thee chharggingg annd ddisccharrginng rratee iss twwo tthirrds,
43、 thhen thee opperaatioon ttimee caan ppoteentiiallly bbe pprollongged fouur ttimees iin ccomppariisonn wiith a ssinggle reccharrgeaablee baatteery.The resst oof tthiss iss orrgannizeed aas ffolllowss. IIn SSecttionn 2,thee teechnnoloogy treendss wiith resspecct tto tthe powwer connsummptiion of a mm
44、icrrocoompuuterr annd tthe powwer genneraatioon eeffiicieencyy off soolarr ceellss arre ddisccusssed. Inn Seectiion 3,tthe queeueiing moddel forr thhe sstocchassticc chharggingg annd ddisccharrginng bbehaavioor ffor thee duual reccharrgeaablee baatteery in a ssinggle-chiip mmicrrocoompuuterr syystee
45、m iis ppressentted.In addditiion, thhe ffeassibiilitty eestiimattionn foor tthe duaal rrechharggeabble battterry iin aa siinglle cchipp miicroocommputter sysstemm iss giivenn.Inn Seectiionss 4 andd 5, thhe ddesiign andd immpleemenntattionn off thhe ssofttwarre aand hharddwarre mmoduuless foor tthiss
46、 syysteem aare proovidded.In Secctioon 66,thhe eexpeerimmenttal ressultts oof tthiss syysteem aare givven.Thee laast secctioon ppressentts cconcclussionns.7. CConcclussionnsWe hhavee prreseenteed tthe dessignn annd iimpllemeentaatioon oof aa miicroocommputter 80551 ssysttem powwereed bby dduall baat
47、teeriees ccharrgedd byy soolarr ceellss. TThe harrdwaare commponnentts uusedd arre vveryy coommoon aand aree off loow ccostt. TThe conntrool pproggramm deesiggnedd usses a ccommmon varrietty oof aasseemblly llangguagge. Thee exxperrimeentaal ssysttem hass shhownn a verry sstabble opeerattionn. FFromm ouur oobseervaatioon oof tt