圖2 MAX1677電 源 變 換 電 路 原 理 圖
圖2中的一些電路參數(shù)的說(shuō)明如下：
——磁芯電感L1、L2可選用CoilCraft（線(xiàn)藝）的DO1608C-103表貼磁芯電感,電感值為10μH;
——肖特基二極管D1、D2也可選用其他型號(hào),只要反向耐壓大于16V即可;
——電阻R1和R2的比值決定了LCD對(duì)比度輸出的電壓值VLCD（對(duì)應(yīng)圖中的VOUT2）,關(guān)系式為R1=R2× VLCD /1.25V,其中R1的取值范圍為500kΩ～2MΩ;
——電阻R3和R4的比值決定了主輸出電壓值VOUT(對(duì)應(yīng)圖中的VOUT1),關(guān)系式為R3=R4×[(VOUT/1.25V)－1],其中R4的取值范圍為10～200kΩ;
——電阻R5和R6的比值決定了系統(tǒng)欠電壓監(jiān)測(cè)的門(mén)檻電壓值VTRIP,關(guān)系式為R5=R6×[(VTRIP/0.614V)－1],其中R6≤130kΩ。
當(dāng)電池電壓正常時(shí),電池電壓過(guò)低輸出管腳LBO（Low-BatteryOutput）輸出保持高電平;一旦電池電壓低于門(mén)檻電壓VTRIP時(shí),LBO管腳輸出變?yōu)榈碗娖�。如果不使用欠電壓監(jiān)測(cè)的話(huà),只需將第3管腳（LBI）接地。
使用0805表貼元件,則此電源模塊在電路板上實(shí)際尺寸只有22mm×17mm。此電源模塊的應(yīng)用比較靈活,可以根據(jù)實(shí)際系統(tǒng)的需要,按照以上關(guān)系式選取相應(yīng)的電阻值,得到需要的電壓輸出。
3.2 使用單電壓輸出的DC/DC變換器從系統(tǒng)中其它器件上借用輔助電源
對(duì)于電路中還包括RS-232串行接口的系統(tǒng)來(lái)說(shuō),還有一種僅使用單輸出DC/DC電壓變換器件就能滿(mǎn)足上述要求的電源處理方法：選用單電壓輸出DC/DC變換器得到＋5V輸出,使用MAX202E完成RS-232串行接口,借用其內(nèi)部的雙路電荷泵電壓轉(zhuǎn)換器的負(fù)電壓輸出為L(zhǎng)CD提供對(duì)比度調(diào)節(jié)負(fù)電壓。一般來(lái)說(shuō),單一的電池電源輸入得到單一的＋5V輸出的DC/DC升壓正電壓變換器件品種很多,選擇的余地較大,外圍電路也更簡(jiǎn)單一些,這里不作特別說(shuō)明。以下主要給出借助MAX202E得到－10V電壓輸出的方法。
MAX202E是＋5V供電的雙路RS-232驅(qū)動(dòng)器,它的內(nèi)部還包含了＋5V及±10V的兩個(gè)電荷泵電壓轉(zhuǎn)換器,其中倍壓輸出電荷泵使用電容C1,在輸出濾波電容C3上得到＋10V輸出;倒相電荷泵使用電容C2,在輸出濾波電容C4上得到－10V輸出;電壓輸入的旁路電容為C5;正常的使用中,這5個(gè)電容都可以使用普通的0.1μF電容,其典型電路連接如圖3所示。
圖3 MAX202E典型電路連接原理圖
MAX202E允許電荷泵產(chǎn)生的±10V作為電源輸出,當(dāng)借用電荷泵的倍壓輸出或倒相輸出作電源使用時(shí),只需增大相應(yīng)的電荷泵電容C1或C2（10μF以?xún)?nèi)）,就可以維持器件的工作性能;若相應(yīng)的輸出濾波電容C3或C4選用更大的電容值（10μF以?xún)?nèi)）,則可減小電源的輸出阻抗[2]。使用這種方法也不失為一種簡(jiǎn)化外圍電路的好辦法。
4 結(jié)語(yǔ)
便攜式儀表是儀表行業(yè)的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì),它的硬件可以看作是一個(gè)完整的單片機(jī)系統(tǒng),包括了多種形式的輸入輸出,整個(gè)系統(tǒng)的電源管理是一個(gè)重要的問(wèn)題,在設(shè)計(jì)具體的電源模塊時(shí)要注意如下幾個(gè)方面：
——為降低系統(tǒng)功耗,減小儀表體積,應(yīng)盡可能地選用CMOS器件;
——根據(jù)容許的空間和需求的容量合理地選擇電池,從互換性角度考慮應(yīng)盡量選用普通電池作為電源;
——選用合適的電源穩(wěn)壓變換器件,在滿(mǎn)足電源需求的前提下,使電源模塊的外圍電路簡(jiǎn)單,減小占用空間;
——當(dāng)要實(shí)現(xiàn)多電壓輸出時(shí),既可以直接選用具備相應(yīng)功能的電源穩(wěn)壓變換器件,也可以充分利用電路中已有器件的輔助電壓輸出,達(dá)到簡(jiǎn)化外圍電路的目的。
參考文獻(xiàn)
[1]關(guān)德新,馮文全.單片機(jī)外圍器件實(shí)用手冊(cè)電源器件分冊(cè)[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社,1998.
[2]MAXIM2000NewReleasesDataBookVolumeIX[DB].2000
