基于LP3913的便携设备电源管理系统

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基于DSP的智能电源系统设计

基于DSP的智能电源系统设计
李林;李志勇
【期刊名称】《实验室研究与探索》
【年(卷),期】2013(032)001
【摘要】介绍了一种基于DSP的智能电源管理系统设计和实现方案.本系统以TI 公司的TMS320LF2407A DSP为控制核心,主要由信号采集模块,电路调理模块,DSP处理模块,显示模块,键盘模块,DC-DC并联供电模块和辅助供电模块等组成.设计采用BUCK降压变换电路实现DC/DC变换,设计和制作了高效率的两路DC-DC变换器并联供电,此并联供电系统能够将36 V直流电压转化为12V直流电压,允许电流达到20 A长时间工作,并且两个并联开关电源模块的电流可按照默认分流比例分流和控制分配比例分流两种模式工作.另外系统进行了抗干扰设计,使其具有较好的抗干扰能力,保证系统可靠工作.
【总页数】4页(P57-59,224)
【作者】李林;李志勇
【作者单位】中国石油大学(华东)信息与控制工程学院,山东青岛266555;郑州华力电缆有限公司,河南郑州450041
【正文语种】中文
【中图分类】TP242
【相关文献】
1.基于DSP和CPLD的耦合型高频脉冲焊接电源系统设计 [J], 化明松
2.基于DSP的数字高压直流电源控制系统设计 [J], 卢燕;张艳荣;胡小林
3.基于DSP的高精度电源控制系统设计 [J], 居鹏;高格;王林森;王梦莲
4.基于DSP和ARM的微弧氧化电源控制系统设计 [J], 刘晶;曹彪
5.基于DSP的铁路信号电源测控系统设计 [J], 任荔娜
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PI3101Cool—Power60W隔离DC—DC转换器设定行业尺寸和功率密度新基准

络通信、带电以太网应用和高速服务器平台的终端系统。Ｐ３０Ｉ１１的直流输入电压范围很宽，从３７６Ｖ～５Ｖ，提供
３３Ｖ的稳压输出，输出电流高达１实现了２ｃ４０ｉ）功率密度，现有解决方案提高了３４倍，．８Ａ，５Ｗ／ｍ（０Ｗ／的ｎ比～同时板面面积密度也高达ｌ．Ｗ／ｍ（０ｉ）Ｉ１１将隔离、压转换和输出稳压集成在～个高密度、贴功６５ｅ１５Ｗ／。Ｐ３０ｎ电表率系统封装（ＳＰ中，面面积只有３６ｅ０５．形非常薄，高度只有６７ｍ０２ｎ。Ｐｉ）板．ｍ（．７ｉ）外ｎ．ｍ（．７ｉ）Ｃｏ－ｏｅｏｌＰｗｒ系列在专利零电压开关（Ｖ拓扑技术基础上，用领先的控制芯片集成技术、进的平面磁器ＺＳ）使先
于技术上一些固有的限制，得电源的发展也受到制约。如果电源系统所占间太多，得增加到终端产品具有使使
竞争优势的其他技术特征就可能会被削弱或者完伞忽略。解决这问题，统设计者一直努力设计一种最佳类为系型的分布式电源系统以满足系统需求，时仍然保持高效、靠、成本的特点，活地适应快速变化的需求。同可低灵

导入三合一方案电源管理大跃进

导入三合一方案电源管理大跃进来源：电子发烧友网作者：孔令双[导读]近两年，随着智能手机、平板电脑、可穿戴设备的持续火爆，电子设备功能的不断完善和增强，电池的尺寸、功耗、充电速率以及安全性等各项功能指标受到巨大挑战，因此，电池管理的地位前所未有的凸显出来。

关键词：快充技术凹凸科技电源管理芯片近两年，随着智能手机、平板电脑、可穿戴设备的持续火爆，电子设备功能的不断完善和增强，电池的尺寸、功耗、充电速率以及安全性等各项功能指标受到巨大挑战，因此，电池管理的地位前所未有的凸显出来。

在“第十一届中国国际电池技术交流会”上，凹凸科技推出世界首颗高集成单节锂电池NVDC1充电器，高精度电池侦测库仑计，高效率OTG升压控制器三合一方案——Killer Whale。

凹凸科技技术市场经理施伟丽表示，此次推出的三合一方案“Killer Whale”主要针对平板电脑、智能手机、移动互联网设备以及其他单电池手持设备应用。

凹凸科技技术市场经理施伟丽表示，“Killer Whale”是全球首颗高集成单节锂电池NVDC1充电器，高精度电池侦测库仑计，高效率OTG升压控制器的三合一方案Killer Whale降压控制器是基于O2Micro的CRC专利架构，具备更快的动态响应，运行频率高达3MHz，可允许使用更小的系统电容，同时集成了4颗开关管以及充电电流侦测电阻，使得应用更简便。

Killer Whale可通过外部的侦测电阻和电池端NTC电阻来检测动态电流，对电池容量进行合理估算，同时基于O2Micro库仑计的专利算法，及OCV侦测功能来初始化和校准修正电池剩余容量，增强电池侦测的准确性，以更提高用户体验。

不仅如此，Killer Whale可实现USB OTG 5V升压输出，内部集成MOSFET和Boost升压控制器可把电池电压提升到5V，使得Killer Whale更适应于手持单节锂电池的应用。

“Killer Whale”具有高集成、高效率、高精度和快瞬态响应的特点，更适应于手持单节锂电池设备的应用智能手机、平板电脑以及互联网其它手持设备注定要往“小”发展，这里的“小”指的是体积小。

基于MSP430单片机的电源监控管理系统

基于MSP430单片机的电源监控管理系统
刘静;吴志勇
【期刊名称】《微计算机信息》
【年(卷),期】2009(025)008
【摘要】本文介绍了基于MSP430单片机设计的一种简便实用、稳定可靠的电源监控管理系统.系统利用单片机内部集成的12位A/D转换模块,采集开关电源的各项电压值;利用X9313数字电位计对榆出电压进行调节:对开关电源可能发生的故障进行实时监控并按照故障类型做出相应处理指示.增强的用户接口界面,使操作简便.整个系统结构紧凑,充分利用了MSP430单片机片外集成度高的特性,节约了成本.【总页数】3页(P99-100,143)
【作者】刘静;吴志勇
【作者单位】130033,吉林,长春,中国科学院长春光学精密机械与物理研究;100039,北京,中国科学院研究生院;130033,吉林,长春,中国科学院长春光学精密机械与物理研究
【正文语种】中文
【中图分类】TP273
【相关文献】
1.基于MSP430单片机的灾害性天气预警管理系统设计 [J], 戴娟;倪瑛
2.基于MSP430单片机的智能健康管理系统的设计 [J], 马遥遥;彭鸿昌;张润博;陈世林;吴春红
3.一种基于MSP430单片机的日程管理系统 [J], 马健;刘亲社;王晟达
4.基于MSP430单片机的12节锂电池管理系统 [J], 张金顶;王太宏;龙泽;雷晶晶;李进
5.MSP430系列单片机及MSP430F449单片机在医疗仪器中的应用 [J], 邱月友因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

LP3918TLX-ANOPB;LP3918TL-ANOPB;LP3918TLNOPB;LP3918TLXNOPB;中文规格书,Datasheet资料

LP3918LP3918 Battery Charge Management and Regulator UnitLiterature Number: SNVS476CLP3918Battery Charge Management and Regulator UnitGeneral DescriptionThe LP3918 is a fully integrated charger and multi-regulator unit designed for CDMA cellular phones. The LP3918 con-tains a Li-Ion battery charger, 7 low noise low dropout (LDO) voltage regulators and a high-speed serial interface to pro-gram on/off conditions and output voltages of individual reg-ulators, and also to read status information from the PMU. The Li-Ion charger integrates a power FET, reverse current blocking diode, sense resistor with current monitor output, and requires only a few external components. Charging is thermally regulated to obtain the most efficient charging rate for a given ambient temperature.LDO regulators provide high PSRR and low noise ideally suit-ed for supplying power to both analog and digital loads. Applications■CDMA Phone Handsets■Low Power Wireless Handsets■Handheld Information Appliances■Personal Media Players■Digital Cameras Features■Fully integrated Li-Ion battery charger with thermal regulation■USB Charge Mode.■7 Low Noise LDO’s2 x 300 mA3 x 150 mA2 x 80 mA■I2C compatible interface for controlling LDO outputs and charger operation■Thermal shutdown■Under Voltage Lockout■25-bump Thin micro-SMD package 2.5 x 2.5 mm■Options available on request, please contact sales office for further information;- Level detect on HF_PWR & PWR_ON- LDO Charging mode- Custom Default Settings on Charger, and LDO O/P's. Key Specifications■50mA to 950mA Programmable Charge Current■ 3.0V to 5.5V Input Voltage Range■200mV typ. Dropout Voltage on 300 mA LDO’s■2% (typ) Output Voltage Accuracy on LDO’sSimplified Functional Block Diagram20211601© 2009 National Semiconductor 918 Battery Charge Management and Regulator UnitLP3918 25 pin micro-SMD PackageTOP VIEW20211634Package Marking Information20211604—The physical placement of the package marking will vary from part to part.—Date Code. XYTT format. ‘XY’ 2 digit date code; ‘TT’ – dierun code —MNK - Package Marking—See National web page for more info - /quality/marking_conventions.htmlOrdering InformationOrder Number Connector DebounceLDO MODEPackage MarkingSupplied AsLP3918TL-L NOYESV008250 units, Tape & ReeLP3918TLX-L 1000 units, Tape & ReLP3918TL-A YESNOV011250 units, Tape & ReeLP3918TLX-A1000 units, Tape & Re 2L18 Pin #Name Type DescriptionA1IMON A Charge current monitor output. This pin presents an analog voltage representation of theinput charging current. VIMON(mV) = (2.47 x ICHG)(mA).A2PS_HOLD DI Input for power control from external processor/controller.A3VSS G Digital Ground pinA4RESET_N DO Reset Output. Pin stays LOW during power up sequence. 60ms after LDO1 (CORE) isstable this pin is asserted HIGH.A5ACOK_N DO AC Adapter indicator, LOW when 4.5V – 6.0V present at CHG_IN.B1CHG_IN P DC power input to charger block from wall or car power adapters.B2PWR_ON DI Power up sequence starts when this pin is set HIGH. Internal 500kΩ pull-down resistor.B3SCL DI Serial Interface Clock input. External pull up resistor is needed, typ 1.5kΩB4PON_N DO Active low signal is PWR_ON invertedB5LDO7A LDO7 Output (GP)C1BATT P Main battery connection. Used as a power connection for current delivery to the battery.C2HF_PWR DI Power up sequence starts when this pin is set HIGH. Internal 500kΩ pull-down resistor.C3SDA DI/O Serial Interface, Data Input/Output Open Drain output, external pull up resistor is needed,typ 1.5kΩ.C4TX_EN DI Enable control for LDO6 (TX). HIGH = Enable, LOW = Disable.C5LDO6A LDO6 Output (TX)D1VIN1P Battery Input for LDO1 - 2D2TCXO_EN DI Enable control for LDO4 (TCXO). HIGH = Enable, LOW = Disable.D3GNDA G Analog Ground pinD4RX_EN DI Enable control for LDO5 (RX). HIGH = Enable, LOW = Disable.D5LDO5A LDO5 Output (RX)E1LDO1A LDO1 Output (CORE)E2LDO2A LDO2 Output (DIGI)E3LDO3A LDO3 Output (ANA)E4LDO4A LDO4 Output (TCXO)E5VIN2P Battery Input for LDO3 - 7A: Analog. D: Digital. I: Input. DI/O: Digital Input/Output.G: Ground. O: Output. P: Power.20211605Device DescriptionThe LP3918 Charge Management and Regulator Unit is de-signed to supply charger and voltage output capabilities for mobile systems, e.g. CDMA handsets. The device provides a Li-Ion charging function and 7 regulated outputs. Communi-cation with the device is via an I2C compatible serial interface that allows function control and status read-back.The battery charge management section provides a pro-grammable CC/CV linear charge capability. Following a nor-mal charge cycle a maintenance mode keeps battery voltage between programmable levels. Power levels are thermally regulated to obtain optimum charge levels over the ambient temperature range.Charger Features•Pre-charge, CC, CV and Maintenance modes •USB Charge 100mA/450mA •Integrated FET•Integrated Reverse Current Blocking Diode •Integrated Sense Resistor •Thermal regulation•Charge Current Monitor Output•Programmable charge current 50mA - 950mA with 50mA steps•Default CC mode current 100mA•Pre-charge current fixed 50mA•Termination voltage 4.1V, 4.2V (default), 4.3V, and 4.4accuracy better than +/- 0.5% (typ)•Restart level 50mV, 100mV, 150mV (default) and 200m below Termination voltage•End of Charge 0.1C (default), 0.15C, 0.2C and 0.25C •Programmable Enable Control •Safety timer•Input voltage operating range 4.5V - 6.0V •LDO mode on LP3918TL-L option.REGULATORS7 Low dropout linear regulators provide programmable vo age outputs with current capabilities of 80mA, 150mA a 300mA as given in the table below. LDO1, LDO2 and LDO are powered up by default with LDO1 reaching regulation b fore LDO2 and LDO3 are started. LDO1, LDO3 and LDO7 c be disabled/enabled via the serial interface. During power LDO1 and LDO2 must reach their regulation voltage detecti point for the device to power up and remain powered. LDO LDO5 and LDO6 have external enable pins and may pow up following LDO2 as determined by their respective enab Under voltage lockout oversees device start up with pres level of 2.85V(typ). 4LAt PMU start up, LDO1, LDO2 and LDO3 are always started with their default voltages. The start up sequence of the LDO's is given below.Startup SequenceLDO1 -> LDO2 -> LDO3LDO's with external enable control (LDO4, LDO5, LDO6) start immediately after LDO2 if enabled by logic high at their re-spective control inputs.LDO7 (and LDO1 and 3) may be programmed to enable/dis-able once PS_HOLD has been asserted.Default voltages for the LDOs are shown in Table 1 and Table 2 shows the voltages that may be programmed via the Serial Interface.An I C compatible Serial Interface is used to communicate with the device to program a series of registers and also to read status registers. These internal registers allow control over LDO outputs and their levels. The charger functions may also be programmed to alter termination voltage, end of charge current, charger restart voltage, full rate charge cur-rent, and also the charging mode.This device internal logic is powered from LDO2.TABLE 1. LDO Default VoltagesLDO Function mA Default Voltage (V)Startup Default Enable Control1CORE300 1.8ON SI2DIGI300 3.0ON-3ANA80 3.0ON SI4TCXO80 3.0OFF TCXO_EN5RX150 3.0OFF RX_EN6TX150 3.0OFF TX_EN7GP150 3.0OFF SITABLE 2. LDO Output Voltages Selectable via Serial InterfaceLDO mA 1.5 1.8 1.85 2.5 2.6 2.7 2.75 2.8 2.85 2.9 2.95 3.0 3.05 3.1 3.2 3.31CORE300++++++++++++++++2DIGI300+++++++++++++3ANA80++++++++4TCXO80++++++++++++++++5RX150++++++++6TX150++++++++7GP150++++++++++++++++18If Military/Aerospace specified devices are required,please contact the National Semiconductor Sales Office/Distributors for availability and specifications.CHG-IN,−0.3 to +6.5V VBATT =VIN1/2, BATT,HF_PWR −0.3 to +6VAll other Inputs−0.3 to V BATT +0.3V,max 6.0V Junction Temperature (T J-MAX )150°CStorage Temperature−40°C to +150°CMax Continuous Power Dissipation (P D-MAX ) (Note 3)Internally LimitedESD (Note 4)Batt, VIN1, VIN2, HF_PWR,CHG_IN, PWR_ON 8kV HBM All other pins2kV HBMOperating Ratings(Notes 1, 2)CHG_IN4.5 to 6.0V VBATT =VIN1/2, BATT3.0 to 5.5VACOK_N, SDA, SCL, RX_EN,TX_EN, TCXO_EN, PS_HOLD,RESET_N 0V to (V LDO2 + 0.3V All other pins0V to (V BATT + 0.3VJunction Temperature (T J )−40°C to +125°Ambient Temperature (T A )-40 to 85°Thermal Properties(Note 9)Junction to Ambient Thermal Resistance θJAJedec Standard Thermal PCB 37°C/4L Cellphone Board66°C/General Electrical CharacteristicsUnless otherwise noted, V IN ( = VIN1 = VIN2 = BATT) = 3.6V, GND = 0V, C VIN1-2=10µF, C LDOX =1µF. Typical values and limits appearing in normal type apply for T J = 25°C. Limits appearing in boldface type apply over the entire junction temperature ran for operation, T a = T J = −40°C to +125°C. (Note 6)Symbol ParameterConditionTyp Limit UniMin Max I Q(STANDBY)Standby Supply CurrentV IN = 3.6V, UVLO on, internal logic circuit on, all other circuits off210µAPower Monitor Functions Battery Under-Voltage Lockout V UVLO-R Under Voltage Lock-out V IN Rising 2.85 2.7 3.0VThermal ShutdownTSD Threshold(Note 7)160°C 6LMinMax LOGIC AND CONTROL INPUTS (LDO2 at 3.0V)V ILInput Low LevelPS_HOLD, SDA, SCL, RX_EN,TCXO_EN, TX_EN 0.25*V V LDO2PWR_ON, HF_PWR0.25*V V BATTV IHInput High LevelPS_HOLD, SDA, SCL, RX_EN,TCXO_EN, TX_EN 0.75* V V LDO2PWR_ON, HF_PWR0.75* V V BATT I ILLogic Input CurrentAll logic inputs except PWR_ON and HF_PWR-5+5µA0V ≤ V INPUT ≤ V BATTR INInput ResistancePWR_ON, HF_PWR Pull-Down resistance to GND(Note 7)500k ΩLOGIC AND CONTROL OUTPUTS (LDO2 at 3.0V)V OLOutput Low LevelPON_N, RESET_N, SDA,ACOK_N0.25*VI OUT = 2mAV LDO2V OHOutput High LevelPON_N, RESET_N, ACOK_N0.75*V I OUT = 2mAV LDO2(Not applicable to Open Drain Output SDA)LDO1 (CORE) Electrical CharacteristicsUnless otherwise noted, V IN ( = VIN1 = VIN2 = BATT) = 3.6V, GND = 0V, C VIN1-2=10µF, C LDOX =1µF. V OUT1 set to 3.0V output. Note V INMIN is the greater of 3.0V or V OUT1+ 0.5V. Typical values and limits appearing in normal type apply for T J = 25°C. Limits appearing in boldface type apply over the entire junction temperature range for operation, T a = T J = −40°C to +125°C. (Note 6)Symbol ParameterConditionTyp Limit Units Min Max V OUT1Output Voltage Accuracy I OUT1 = 1mA, V OUT1= 3.0V −2+2%−3+3Output VoltageDefault1.8 V I OUT1Output Current V INMIN ≤ V IN ≤ 5.5V 300mA Output Current Limit V OUT1 = 0V600 V DO1Dropout Voltage I OUT1 = 300mA, (Note 8)200 280mV ΔV OUT1Line Regulation V INMIN ≤ V IN ≤ 5.5V 2mV I OUT1 = 1mALoad Regulation1mA ≤ I OUT1 ≤ 300mA 20 mV e n1Output Noise Voltage 10Hz ≤ f ≤ 100KHz,45µV RMSC OUT = 1µF (Note 7)PSRR Power Supply Rejection Ratio F = 10kHz, C OUT = 1µF 65dBI OUT1 = 20mA (Note 7)t START-UP Start-Up Time from Shut-down C OUT = 1µF, I OUT1 = 300mA 60170µs(Note 7)T TransientStart-Up Transient OvershootC OUT = 1µF, I OUT1 = 300mA 60120mV(Note 7)18Unless otherwise noted, V IN ( = VIN1 = VIN2 = BATT) = 3.6V, GND = 0V, C VIN1-2=10µF, C LDOX =1µF. Note V INMIN is the greater 3.0V or V OUT2+ 0.5V. Typical values and limits appearing in normal type apply for T J = 25°C. Limits appearing in boldface type apply over the entire junction temperature range for operation, T a = T J = −40°C to +125°C.(Note 6)Symbol ParameterConditionTyp Limit UniMin Max V OUT2Output Voltage Accuracy I OUT2 = 1mA, V OUT2= 3.0V −2+2%−3+3Output VoltageDefault3.0 VI OUT2Output Current V INMIN ≤ V IN ≤ 5.5V 300mAOutput Current Limit V OUT2 = 0V600 V DO2Dropout Voltage I OUT2 = 300mA (Note 8)200 280mVΔV OUT2Line Regulation V INMIN ≤ V IN ≤ 5.5V 2mVI OUT2 = 1mALoad Regulation1mA ≤ I OUT2 ≤ 300mA 20 mVe n2Output Noise Voltage 10Hz ≤f ≤ 100KHz,45µV RC OUT = 1µF (Note 7)PSRR Power Supply Rejection Ratio F = 10kHz, C OUT = 1µF 65dBI OUT2 = 20mA (Note 7)t START-UP Start-Up Time from Shut-down C OUT = 1µF, I OUT2 = 300mA 4060µs(Note 7)t TransientStart-Up Transient OvershootC OUT = 1µF, I OUT2 = 300mA 530mV(Note 7)LDO3 (ANA), LDO4 (TCXO) Electrical CharacteristicsUnless otherwise noted, V IN ( = VIN1 = VIN2 = BATT) = 3.6V, GND = 0V, C VIN1-2=10µF, C LDOX =1µF. TCXO_EN high. Note V INM is the greater of 3.0V or V OUT3/4 + 0.5V. Typical values and limits appearing in normal type apply for T J = 25°C. Limits appearin in boldface type apply over the entire junction temperature range for operation, T a = T J = −40°C to +125°C. (Note 6)Symbol ParameterConditionTyp Limit UniMin Max V OUT3, V OUT4Output Voltage Accuracy I OUT3/4 = 1mA, V OUT3/4= 3.0V −2+2%−3+3Output VoltageLDO3 default 3.0 VLDO4 default 3.0 I OUT3, I OUT4Output Current V INMIN ≤ V IN ≤ 5.5V 80mAOutput Current Limit V OUT3/4 = 0V160 V DO3, V DO4Dropout Voltage I OUT3/4 = 80mA (Note 8)180 220mVΔV OUT3 ,ΔV OUT4Line RegulationV INMIN ≤ V IN ≤ 5.5V 2mVI OUT3/4 = 1mA Load Regulation1mA ≤ I OUT3/4 ≤ 80mA 20 mVe n3,e n4Output Noise Voltage 10Hz ≤f ≤ 100kHz,45 µV RC OUT = 1µF (Note 7)PSRR Power Supply Rejection Ratio F = 10kHz, C OUT = 1µF 65dBI OUT3/4 = 20mA (Note 7)t START-UP Start-Up Time from Shut-down C OUT = 1µF, I OUT3/4 = 80mA (Note 7)40 60µst TransientStart-Up Transient Overshoot C OUT = 1µF, I OUT3/4 = 80mA (Note 7)530mV 8LUnless otherwise noted, V IN ( = VIN1 = VIN2 = BATT) = 3.6V, GND = 0V, C VIN1-2=10µF, C LDOX =1µF. RX_EN, TX_EN high. LDO7Enabled via Serial Interface. Note V INMIN is the greater of 3.0V or V OUT5/6/7 + 0.5V. Typical values and limits appearing in normal type apply for T J = 25°C. Limits appearing in boldface type apply over the entire junction temperature range for operation, T a =T J = −40°C to +125°C. (Note 6)SymbolParameterConditionTyp Limit Units Min Max V OUT5,V OUT6, V OUT7Output Voltage I OUT5/6/7 = 1mA, V OUT5/6/7= 3.0V −2+2% −3+3 Output VoltageLDO5 default 3.0 VLDO6 default 3.0LDO7 default3.0I OUT5, I OUT6,I OUT7Output Current V INMIN ≤ V IN ≤ 5.5V 150mAOutput Current Limit V OUT5/6/7 = 0V300 V DO5, V DO6,V DO7Dropout Voltage I OUT5/6/7 = 150mA (Note 8)180 240mV ΔV OUT5,ΔV OUT6,ΔV OUT7Line RegulationV INMIN ≤ V IN ≤ 5.5V 2mV I OUT5/6/7 = 1mALoad Regulation 1mA ≤ I OUT5/6/7 ≤ 150mA 20 mV e n5, e n6, e n7Output Noise Voltage 10Hz ≤ f ≤ 100kHz,45 µV RMS C OUT = 1µF (Note 7)PSRR Power Supply Rejection Ratio F = 10kHz, C OUT = 1µF 65dBI OUT5/6/7 = 20mA (Note 7)t START-UP Start-Up Time from Shut-down C OUT = 1µF, I OUT5/6/7 = 150mA (Note 7)40 60µs t TransientStart-Up Transient Overshoot C OUT = 1µF, I OUT5/6/7 = 150mA (Note 7)530mV18分销商库存信息:NATIONAL-SEMICONDUCTORLP3918TLX-A/NOPB LP3918TL-A/NOPB LP3918TL/NOPB LP3918TLX/NOPB。

电源解决方案加速手持终端手机设计

利用 TI 电源解决方案加速手持终端手机设计点击这里获得更多相关信息手持终端 – 电源结构图bq2403x - 具有动态电源路径管理、输出稳压至 6V、电池稳压 4.2V 的充电器bqTINY III 系列器件是高度集成的锂离子线性充电器与系统电源路径管理器件，可满足空间有限的便携式应用的要求。

bqTINY III 系列提供集成的 USB端口与 DC 电源（AC 适配器）、具备自动电源选择功能的电源路径管理、功率 FET 与电流传感器、高精度电流与稳压、充电状态以及充电终端，所有器件均为单片。

特性小型 3,5 毫米 × 4,5毫米 QFN封装；可满足采用单体锂离子或锂聚合物电池的便携式应用要求；集成的动态电源路径管理 (DPPM) 功能允许 AC 适配器或 USB 端口同时为系统供电，并给电池充电；电源补充模式允许电池为 USB 或 AC 输入电流提供补充；自动电源选择（AC 适配器或 USB）；具备可选 100mA 与 500mA 最大输入电流稳压限制的集成 USB 充电控制；针对 USB 的动态总体电流管理；支持高达 2A 的总体电流；3.3V 集成 LDO 输出；用于充电控制的热调节；充电状态输出功能使 LED 或系统界面能够指示充电与故障状态；反向电流、短路以及热保护；功率良好（AC 适配器与 USB 端口存在）状态输出；充电电压选项：4.1V、4.2V 或 4.36V；应用范围：智能电话与 PDA；MP3 播放器；数码摄像机手持式设备；因特网设备。

bqTINY 是德州仪器的商标。

Bq2407X - 具有动态电源路径管理、输出可稳压至 4.4V 的锂离子充电器bq24070 与 bq24071 高度集成的锂离子线性充电器与系统电源路径管理器件，可满足空间有限的便携式应用的要求。

bq24070/1 提供 DC 电源（AC 适配器）、具备自动电源选择功能的电源路径管理、功率 FET 与电流传感器、高精度电流与稳压、充电状态与充电终端，这两种器件均为单片。

车娱乐信息系统

汽车娱乐信息系统内容丰富的汽车娱乐信息系统大受驾车人士的欢迎•20 年前–收音机及盒式录音带播放机•10 年前–收音机及自动转盘CD播放机•目前–汽车立体声音响系统、全球定位系统、DVD播放机、DAB及后座音像系统•展望将来–汽车立体声音响系统、全球定位系统、DVD播放机、DAB、后座音像系统、声控汽车组合、卫星电视以及WiMAX通信系统等等汽车娱乐信息系统产品市场持续增长资料来源:iSuppli 公司$398亿美元18.2% 的增长率理想的汽车娱乐信息系统•性能可靠•画面及音响效果极为理想•集多种功能于一体的理想组合美国国家半导体如何提高汽车电子系统的稳定性?负载突降•若引擎已经启动但电池被断开，便会出现负载突降的情况•交流发电机所储存的电能会产生电压尖峰集中控制的“负载突降”保护器可以承受“负载突降”功能的产品•线性稳压器–LM9071/2/4/6 à60V –LM2984 à60V –LM2936 à60V –LM317HV à60V•开关稳压器–LM257xHV à60V –LM259xHV à60V –LM5005/7 à75V –LM5008/9 à100V –LM5010/A à75V –LM5115/A à75V –LM5116 à100V –LM5118 à75V –LM557x à75V –LM2557x à42VSIMPLE SWITCHER ®降压稳压器产品CM = 电流模控制环路VM = 电压模式控制环路1)= 若输入电压介于6V 与8V 之间,芯片只提供一半负载电流第4 代的SIMPLE SWITCHER 系列开关稳压器第4 代SIMPLE SWITCHER®开关稳压器•设计灵活–采用已注册专利的仿真电流模式技术，确保设计有更大的灵活性–可选择的外置元件第4 代SIMPLE SWITCHER ®开关稳压器系列•不同型号的16 引脚产品全部都可引脚兼容•不同型号的20 引脚产品全部都可引脚兼容正常的电流模式操作会有以下问题电感器电流时间•保留消隐时间, 以免PWM 比较器出现过驱动情况仿真电流模式(ECM) 操作器电流:•算电流••最高操作频率取决于最低导通时间与输入/输出电压这两个变项•f sw(max)= (V OUT +V diode ) / (t ON(MIN)* V IN(max))最低导通时间最低导通时间为80ns其他竞争对手的 2.8MHz 开关稳压器的最低导通时间为150ns输出电压与操作频率之间的函数关系可靠的过流保护功能体验全新的在线设计工具LM25116/5116高压降压同步整流控制器产品特点：•LM5116 的输入电压范围是6V 至100V 。

基于DPM和DVS的电源管理系统

基于DPM和DVS的电源管理系统作者：杨骏王冠凌周二林来源：《赤峰学院学报·自然科学版》 2013年第22期杨骏，王冠凌,周二林（安徽工程大学电气工程学院，安徽芜湖 241000）摘要：随着人们对低能源消耗、长周期电池寿命以及低散热性的要求，能量的利用效率成为电子系统设计中最为重要的问题之一.动态电源管理（DPM）和动态电压频率调节（或DVS）是两种广泛应用在系统功耗上的技术，本文论述一种基于DPM和DVS的电源管理方法，该方法能够减少系统环境中总的功耗，同时满足DPM中对于最小休眠时隙的要求.为了验证该方法，搭建实验平台进行测试，实验结果表明，这种方法与现有的电源管理方案相比，能够有效减少系统功耗.关键词：电源管理；DPM；DVS；功耗中图分类号：TP368.1 文献标识码：A 文章编号：1673-260X（2013）11-0013-021 引言近年来，处理器发展迅速，性能越来越高，从而导致能量消耗也随之增加，进一步降低了电池系统的供能寿命，同时带来的还有散热及能量利用率的问题.因此，低功耗设计越来越受到人们的关注.在不影响系统性能的前提下，尽可能降低系统能量消耗以及延长电池寿命，提高设备续航能力，达到节能的目的，是电子系统设计中的热点问题.动态电压调整（DVS）和动态电源管理（DPM）技术是很多电子设计系统能量管理的基础.DVS可以减少动态CPU的能量消耗，但是却会导致系统工作的反应时间增加[1].而DPM通过将不用的设备设置为低电状态来减少能量消耗，但DPM策略对设备的休眠时间长短是有要求的.合理地将DVS和DPM结合起来已经发展为系统范围的能量管理的趋势.文献1和文献2分析了DVS技术对系统功耗的影响以及具体实施办法；文献3提出一种改进的DPM策略，在保证系统实时性的前提下，通过合并相邻的空闲时间来减少状态转换次数，从而达到节能目的.本文在分析以上节能策略的基础上，探讨一种结合DVS和DPM的节能策略.其中DPM用于调节外围设备在运行模式和睡眠模式之间切换，DVS动态调节CPU的电压和频率以降低功耗，但必须以保证系统的实时性为前提.该方法法将确定系统运行在最低功耗下的电压和频率.实验证明，该方法能够有效降低系统功耗，节能效率可达31%.2 DPM和DVS技术2.1 DPM技术DPM工作原理是，由于系统中的设备并非时刻处于工作状态，部分模块处在空闲状态，通过关掉这些模块或使其处于低功耗状态以节省能量消耗.在进行状态转换时不可避免地会产生能量消耗同时带来时延，因此不恰当的进行状态转化反而可能导致系统功耗增大，性能下降.由该式可知，节能存在的极限值，只有当休眠时间大于Tbe时，节能才为正值，此值与运行功耗、节能功耗以及切换状态时间关闭延迟和唤醒时间有关.换言之，节约功耗要大于切换状态带来的额外能耗，DPM技术才能节能.当然这个值，在节点中可计算好，存入内存中，作为常值调用比较，省去了计算带来的额外的能耗.2.2 DVS技术DVS技术工作原理是，当系统需要完成大量计算任务时，便提高处理器的电压以增加其处理速度，而当系统负荷不高或待机时，便降低CPU电压，从而节省功耗[2].DVS技术源于以下理论公式： P=fV2其中，P为CPU功率，f是CPU的核心频率，V为工作电压.由上式可知，降低CPU功耗，可以通过降压，也可以降频.CPU的核心频率由时钟模块确定，当CPU的负荷较轻时，时钟模块可以自动降低频率.DVS的动态调节过程十分复杂.首先需要对系统负载状况进行分析判断，可以通过软件方法查看系统资源来实现，也可以通过硬件方法采集中断、内存等使用情况来实现.其次，通过对负载分析所得出的数据来预测下阶段的系统状况，通过对下阶段系统状况的分析计算出系统所需频率.最后依据计算出的频率来确定CPU电压，由电源管理模块在极短的时间内完成对电压的调节[3].2.3 DVS和DPM结合策略综合前文分析，DVS通过降低电压和频率，可以减少动态CPU的能量消耗，DPM通过调节外围设备在运行模式和睡眠模式之间切换来减少功耗[4].由此，在系统设计中，如果将二者有机结合，则会取得更好的节能效果.在系统运行过程中，降低CPU的电压和频率来减少功耗，电压和频率越低，功耗也就越小[5].然而，这样会导致系统工作时延增大，外围设备在采用DPM策略进入休眠模式时状态转换的时间随之增加，由之前的分析可知，这时候的DPM策略可能反而会导致系统功耗升高，并不能起到节能作用.因此，在保证系统实时性的基础上，有必要找出CPU工作的合适频率和电压.3 实验及分析为了验证本文所述的基于DPM和DVS的电源管理方法，找出CPU工作的合适的频率和电压，搭建了一套由处理器，电源，射频模块以及上位机等相关器件组成的实验平台.3.1 实验平台介绍本实验中处理器采用三星公司的S3C2440A，它基于ARM920T内核，主频最高可达533MHz，一般内核电压（Vcore）为1.2V，I／O电压（VDDIO）为3.3V，常供电压（Valive）为1.2V；同时S3C2440A还支持用于节能的动态电压缩放（DVS）特性，能够根据不同工作状态动态调整工作频率，并且根据频率调整内核工作电压，最大程度减少电源消耗.电源模块采用LP3913，它是美国国家半导体公司推出的一款功能强大的PMU，专门针对嵌入式便携设备应用，具有2路线性电源（LDO）输出和3路DC—DC Buck变换器输出，每路输出电压可动态调节.射频芯片选用挪威Chipcon公司的CC2420(2.4 GHz，支持250 kb/s数据传输率)或者是AT86RF230.S3C2440A通过使用SPI模式与射频模块进行通信.3.2 性能测试通过对射频模块AT86RF230和CC2420工作在不同状态下功耗的观察验证DPM策略.AT86RF230发送模式下电流消耗为16.5mA（3dBm），接收模式为15.5mA，空闲状态下1.5mA，关断模式下为0.02uA.状态转换时间如表1所示：CC2420在发送模式下电流消耗为17.4mA，接收模式为19.7mA，空闲状态下426uA，关断模式下仅为0.02uA.利用DPM节省功耗的同时，必须考虑到状态转换所带来的能量消耗.CC2420工作模式主要有四种：Off，Power down，Idle，Rx以及Tx.状态转换所需时间如表2所示：根据公式可以计算出最小休眠时间为3.2ms.本实验中动态设定Power down时间分别为0s，0.4s，0.8s，1.2s，测出平均电流如表3所示：由此可见，采用DPM策略可以大大降低设备功耗，而且在保证系统实时性的要求下，休眠时间越长，功耗越低.同理，通过对AT86RF230不同状态下的功耗及转换时间的分析也可得出此结论.接下来对DPM与DVS的结合策略进行验证.S3C2440A支持用于节能的动态电压缩放（DVS）特性，能够根据不同工作状态动态调整工作频率，并且根据频率调整内核工作电压.S3C2440A的核心电压在400MHz下为1.3V，300MHz下为1.2V.实验时选取五组cpu频率和电压分别为（400MHz, 1.3V）,(375MHz,1.27),(350MHz,1.25),（325MHz，1.23V），(300MHz,1.2V)，观察其功耗（包括cpu功耗、IO控制器及外围设备），绘制出下图：由图可知，随着cpu频率及电压的降低，系统的功耗一开始是减少的，随后又随之上升.处于(350MHz,1.25)的时候整体功耗最小.相比与不采用节能策略，该系统节省功耗约28%.这是由于电压和频率降低使得cpu功耗减小，但过度降低却大大增加了时延，外围设备在状态转换的时候消耗了大量能量，导致系统整体功耗反而升高.4 结束语随着系统的复杂性增加以及处理器的发展，功耗问题越来越受人们的关注.DPM策略主要是将系统中暂时不用的外设切换为睡眠状态，从而减少能量消耗，但前提是切换过程所消耗的能量必须小于睡眠状态节省的能量；DVS是通过动态调节CPU的工作电压和频率来减少能量消耗，但电压降低会导致系统工作延时增加.本文通过对传统的节能方法进行分析，提出了一种基于DPM和DVS的节能策略.最终，本文通过实验证明了该方法具有较好的节能效果，在本实验平台下节能可达31%.参考文献:〔1〕刘昊,卜爱国.针对电压可调处理器的低功耗设计策略[J].电路与系统学报,2006,11(5):44-50.〔2〕阮幼林,刘干.一种采用动态电压调整的实时节能调度算法[J].小型微型计算机系统,2008,29(4):694-698.〔3〕Lee Y,Reddy K,Krishna C.Scheduling techniques for reducing leakage powerin hard real-time systems[C].ECRTS,2003.〔4〕Cao, Z., Foo, B., He, L., Schaar, M.V.D.: ‘Optimality and improvement ofdynamic voltage scali ng algorithms for multimedia applications’,IEEE Trans. Circuits Syst. I:Reg.Pap.,2010,57,(3),pp.687–690.〔5〕W. Y. Lee, “Energy-Saving DVFS scheduling of multiple periodic Real-Time tasks on multi-core processors,” in Proceedings of the 13th DS-RT,2009, pp. 216-223.。

基于msp430的一体式完备的移动电源解决方案设计

基于msp430的一体式完备的移动电源解决方案设计移动电源看似非常简单，就是由一个单电芯锂电池、一个升压转换器(采用不同的电池电压，并在输出端提供5V 稳定电压)和一个连接充电便携设备的USB 端口组成。

仔细观察一下典型的移动电源，你会发现还有很多其它子系统。

可能会发现的其它子系统：显示电池电量状态的发光二极管(LED)、在D +/ D-线路上与便携式设备通信的装置，或进行过热、过流检测的故障保护机制。

整个系统很快变得复杂起来，许多不同的集成电路(IC)必须共同协作。

图1 为框图，而图2 展示了形状系数优化的印刷电路板(PCB)。

让我们一起来看看其测试报告中这款参考设计的各方面说明。

图1：PMP9776 TI Design 移动电源框图图2：完备的PMP9776 TI Design 解决方案尺寸非常小，且极易匹配移动电源的形状系数移动电源的核心是升压转换器，其作用是将电池电压转换为用于便携式设备的5V。

参考设计使用高度集成的TPS61236 同步升压转换器以超过95%的功率向便携式设备提供高达2.4A 的电源。

如此高的功率确保该便携式设备可接收几乎所有的储存电能，并尽可能降低移动电源相对应的温升幅度(由于转换的功率损耗)。

2.5mmTImes;2.5mm 规格的集成电路实现了较小的总形状系数，允许使用容量更大的电池。

最后，TPS61236 还有恒定电流(CC)输出功能，这在负荷试图汲取过多电流的移动电源中尤其有用。

恒定电流输出功能在安全电流条件下保持运行，并防止由其他限流措施造成温度过高的现象。

管理移动电源子系统的活动对保持电池的能级至关重要，避免将其浪费在内。

便携式电源管理电路的工作原理原理及IC介绍

電感轉換器(Single-ended Primary Inductor Converter，SEPIC)，以下將針對對各種轉換器一一作介紹。
低壓降壓轉換器(Low-Dropout，LDO) 動作原理及特點電路架構如圖一，其操作原理為，當輸入電壓VI >Vo時，藉由電晶體吸收
VI 和Vo的電壓差Vdrop out = VI - Vo，並由回授控制電路控制以提供平穩的輸出電壓Vo。由於電晶體操作於主動區，其作用如同一個可變電阻，即消耗功率為P = I × Vdropout，當電壓差Vdropout和電流I愈大，則轉換效率愈低。
一般狀態可達 90%效率，故需要高功率的狀況時，在電路的選用上，通常非其莫屬。
Q1
電感充電電流
+
+ VL _
L
Driver VI
電感放電電流
+
_
Q2
C
RL
VO
_
圖五(a) 、降壓式轉換器的電路架構
VL VI _ VO
上半部
t
下半部
IL
_ VO
t
DT
(1 _ D )T
圖五(b) 、降壓式轉換器電感的波形圖
由表一可知，就單位體積或單位重量之蓄電量而言，鋰電池優於鎳氫電池，因此鋰電池便成為可攜式電源產品 IC 的最佳選擇。
而行動電話的功耗大部分來自輸出電壓為 1.1V~3.3V 之間的電壓，若由鎳氫電池的低電壓轉至高電壓，則效率較差。一般是以鋰電池的 3.3V 以上之電壓轉至 3.3V 以下之低電壓，效率較佳。因此當選擇鋰電池之後，欲設計的轉換器大宗仍以降壓式轉換器為主。而降壓式轉換器常用的電路架構有三種，各為低壓降壓轉換器(LDO)、電荷幫浦(Charge pump)、降壓轉換器(Buck converter)。此外欲圖設計上的方便，想在同一個電路上得到升壓或降壓的作用，可選擇單端初級

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基于LP3913的便携设备电源管理系统
2011年10月08日 11:25 本站整理作者：网络用户评论（0）
关键字：锂电池(163)USB电源(5)LP3913(1)
1 引言
早期嵌入式便携设备由于结构简单，往往只采用一两种电源管理器件即可满足供电需求。

但是随着嵌入式处理器功能不断增强，便携设备的电源管理系统设计面对尺寸和成本的全新挑战。

因此，采用传统的单一功能电源管理器件已无法满足需求，因此。

采用专门集成电源管理单元(PMU)设计电源系统已是大势所趋。

这里给出了一种基于LP3913的便携式设备电源管理系统设计方案。

2 LP3913简介
LP3913是美国国家半导体公司推出的一款功能强大的PMU，专门针对嵌入式便携设备应用，其主要特点为：2路线性电源(LDO)输出和3路DC—DC Buck变换器输出，每路输出电压可动态调节；开关机检测和控制功能；USB／AC外部电源输入管理，可在外部供电状态和锂离子供电状态之间自动切换；锂离子电池充电管理和电池过热保护功能；内部A／D转换器，可测量电池电压、电流以及外部A／D转换器输入通道：I2C接口便于处理器设置、读取内部功能状态参数；内部中断管理器，能够通过中断引脚IRQB向处理器及时报告各种电源事件；采用48引脚LLP封装。

图1为LP3913的内部结构。

在LP3913的5个输出通道中，LD0最大输出电流150 mA，用于处理器睡眠时的常供电压以及对供电电压纹波水平要求较高的模拟器件供电：Buck变换器最大输出电流1 000 mA，用于处理器内核供电以及其他负载较大的数字器件供电，同时Buckl通道还带外部使能端，能够独立通断。

各输出通道的电压特性如表1所示。

3 系统设计
该系统设计手持式GPS导航设备，主处理器采用三星的S3C2440A。

它是基于ARM920T 内核，最大主频为400MHz；内核电压(Vcore)为1．2 V，I／O电压(VDDIO)为3．3 V，常供电压(Valive)为1．2 V；处理器在休眠模式下需关闭Vcore电压，并通过CPU_PWREN引脚输出低电平来控制；同时S3C2440A还支持用于节能的动态电压缩放(DVS)特性，能够根据不同工作状态动态调整工作频率，并且根据频率调整内核工作电压，最大程度减少电源消耗。

除此之外，音频功放等模拟电路需要纹波较小的3.3 V供电，外置SD卡由于热拔插特性需要单独供电。

整个设备采用锂电池供电，同时通过USB接口交换数据和充电，系统需要定期测量电池电压并且换算剩余电量。

3．1 系统硬件设计
整个系统接口电路如图2所示，设计方案中LP3913的LD01为处理器的Valive提供1.2 V电压，Buckl用于处理器的内核电压(Vcore)；当处理器进入休眠状态，S3C2440A的
CPU_PWREN引脚输出低电平关闭Buckl输出。

当处理器需要DVS节能处理时，系统软件通过I2C接口动态调节Buckl输出电压。

此外，Buck2通道为处理器的I／O和其他数字器件提供3．3 V电压，LD02输出3．3 V用于音频模拟电压输入，Buck3输出单独用于SD卡的热拔插供电。

USB电源的输入通过一个肖特基二极管MBRMll0ETlG (反向电压lO V、最大电流1 A)和LP3913的USBPWR、VDD等引脚相接，这样可以防止外部电源拔出后锂电池产生的主电源输出灌入到USB接口。

此外，LP3913的TS引脚与电池内热电偶相连，检测电池温度，无需该功能时则通过一只100 kΩ下拉电阻以防止LP3913误认为温度超标而切断电池充电功能。

为了增加供电电流，LP3913主电源输入VDD和VIN引脚是外置的；为了提高电源的利用效率，布板时需将LP3913的VDD和VIN电源连接线尽量加粗，同时Buck变换器所使用的电感也要尽量靠近LP3913的VBUCK引脚。

在无外部供电(USB／AC)输入情况下，LP3913将锂电池作为主电源输入，并将电池电压连接到VDDl～VDD2、VINl～V14等引脚作为LD0和BUCK变换器的输入。

当插人外部USB／AC电源后，LP3913将把主电源输入自动切换为USB／AC，并对锂电池充电；充电状态通过CHG和STAT引脚指示。

LP3913具有强大的电源事件管理功能。

LP3913内部设有专门的8位中断请求寄存器IRQ(0dNH)和中断掩码寄存器IMR(0cH)，能够区分8种不同电源事件。

每当有相应的电源事件发生时，IRQB引脚将输出低电平，处理器检测到该中断信号后通过I2C总线读取IRQ寄存器的值即可判断相应的电源事件并作出相应处理。

LP3913的中断处理原理如图3所示。

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基于LP3913的便携设备电源管理系统
(2)
2011年10月08日 11:25 本站整理作者：网络用户评论（0）
关键字：锂电池(163)USB电源(5)LP3913(1)
3．2 系统软件设计
与电源相关部分的软件主要有开关机流程和电源事件中断处理两部分。

在缺省状态下，LP3913的ONOFF引脚由内部下拉至低电平．系统处于关机休眠状态。

当ON／OFF引脚输出大于32 ms宽度的脉冲，ONSTAT引脚将ON／OFF引脚状态输出到处理器的GPIO引脚上，并按顺序先后接通2路LDO和3路BUCK输出，同时通过NRST引脚输出宽度60 ms的低电平脉冲到处理器的RESET引脚，防止处理器在电源不稳定情况下启动。

处理器启动后，通过软件设置相应的GPIO输出高电平到LP3913的PowerACK引脚以保持电源选通。

如果处理器在电源接通132 ms内没有将POWERACK置高，则LP3913将重新切断LDO和BUCK的输出。

在系统正常运行状态下，如果ON／OFF引脚上出现高电平脉冲，LP3913会通过ONSTAT引脚将其送至处理器的中断引脚，软件检测到该信号后启动关机程序，最后将POWERACK引脚置低关闭LP3913的供电输出。

根据此过程设计的开关机程序流程如图4所示。

电源事件中断处理主要是根据LP3913的IRQB引脚返回的中断信号读取中断寄存器，并判断中断事件然后做出相应的处理。

中断处理部分的伪代码如下所示：
4 结语
介绍了多功能电源管理单元器件LP3913的基本原理及其在便携设备电源管理系统中的应用。

该系统设计采用USB电源和锂离子电池供电，整个电路结构紧凑，功能完善。

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