基于A(yíng)Tmega16L的便攜設備電源系統設計

LTC1628是高性能降壓式雙開(kāi)關(guān)穩壓控制器，可驅動(dòng)各同步N溝道功率場(chǎng)效應管MOSFET。該控制器以恒定頻率電流型工作方式允許調節頻率可高達300 kHz。通過(guò)兩個(gè)控制器輸出級異相工作，最大限度降低了由輸入電容器的等效串聯(lián)電阻(ESR)引起的功耗和噪聲。3．5～30 V(最大為36 V)的寬輸入電源電壓范圍適用于所有類(lèi)型的電池?？刂破鞯腞UN／SS引腳提供了軟啟動(dòng)，并實(shí)現可選定時(shí)的短路停機。
由于12 V的直流輸出電壓，處于4節鋰離子電池串聯(lián)的正常放電電壓范同(11～14．8 V)內部，所以需要選擇一款能夠實(shí)現升降壓的電源控制芯片。LTC3780是一款高性能的能降壓-升壓的開(kāi)關(guān)型穩壓器，可在輸入電壓高于、低于或等于輸出電壓的條件下工作。恒定頻率電流模式架構提供了一個(gè)高達400 Hz的可鎖相頻率，可以在4～30 V寬輸入和輸出范圍內實(shí)現不同工作模式間的無(wú)縫切換。借助于LTC3780為核心控制芯片，可以無(wú)縫切換Buck-Boost開(kāi)關(guān)模式，高效率地升壓或降壓，具有自動(dòng)穩定輸出電壓的作用，使蓄電池外特性有質(zhì)的飛躍。

4 程序流程圖
ATmega16L的主程序流程圖和定時(shí)器中斷例程如圖5所示。程序結構采取前后臺程序結構，對實(shí)時(shí)性要求比較高的電壓電流的采樣、開(kāi)關(guān)控制和串口任務(wù)放在定時(shí)中斷中進(jìn)行處理，對實(shí)時(shí)性要求不高的LED控制、剩余電量的計算、串口命令解析等任務(wù)放在主程序循環(huán)中進(jìn)行處理。

5 結束語(yǔ)
針對便攜設備應用需求而設計的電源管理系統，可實(shí)現外部適配器供電和內部電池組供電的自動(dòng)切換，利用專(zhuān)用充電控制芯片可以安全、高效率、大電流、精確的為電池組充電，微控制器可以方便進(jìn)行充電狀態(tài)監控。微控制器可以根據電池放電電流和電壓，計算出電池內阻，從而得出電池組剩余電量，計算的精度可以達到1％左右，基本滿(mǎn)足便攜設備的需求。同時(shí)，微控制器與嵌入式主板進(jìn)行交互，實(shí)現了便攜設備的開(kāi)關(guān)機和電源狀態(tài)的顯示。本電源系統簡(jiǎn)單可靠，功能完備，可根據不同便攜設備需求進(jìn)行靈活修改，具有很強的兼容性。
根據上述設計的電源系統已應用在北京市高速公路便攜式收費機上，至今生產(chǎn)了500余套，運行穩定，在一定程度上緩解了北京市高速公路收費站擁堵的問(wèn)題。