飞思卡尔智能车电源设计
飞思卡尔智能车大赛技术报告
第九届“飞思卡尔”杯全国大学生智能车竞赛光电组技术报告
学校：中北大学
伍名称：ARES
赛队员：贺彦兴
王志强
雷鸿
队教师：闫晓燕甄国涌
关于技术报告和研究论文使用授权的说明书本人完全了解第八届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛关保留、使用技术报告和研究论文的规定，即：参赛作品著作权归参赛者本人，比赛组委会和飞思卡尔半导体公司可以在相关主页上收录并公开参赛作品的设计方案、技术报告以及参赛模型车的视频、图像资料，并将相关内容编纂收录在组委会出版论文集中。
参赛队员签名：
带队教师签名：
日期：2014-09-15日
摘要
本文介绍了第九届“飞思卡尔杯全国大学生智能车大赛光电组中北大学参赛队伍整个系统核心采用飞思卡尔单片机MC9S12XS128MAA ，利用TSL1401线性CCD 对赛道的行扫描采集信息来引导智能小车的前进方向。机械系统设计包括前轮定位、方向转角调整，重心设计器件布局设计等。硬件系统设计包括线性CCD传感器安装调整，电机驱动电路，电源管理等模块的设计。软件上以经典的PID算法为主，辅以小规Bang-Bang
算法来控制智能车的转向和速度。在智能车系统设计开发过程中使用Altium Designer设计制作pcb电路板，CodeWarriorIDE作为软件开发平台，Nokia5110屏用来显示各实时参数信息并利用蓝牙通信模块和串口模块辅
助调试。关键字：智能车摄像头控制器算法。
目录
1绪论 (1)
1.1 竞赛背景 (1)
1.2国内外智能车辆发展状况 (1)
1.3 智能车大赛简介 (2)
1.4 第九届比赛规则简介 (2)
飞思卡尔智能车电源设计33页PPT
幽默来自智慧，恶语来自无能
谢谢！
36、自己的鞋子，自己知道紧在哪里。——西班牙
37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
xiexie! 38、我这个人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
39、勿问成功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
40、学而不思则罔，思而不学则殆。——孔子
wenku.baidu.com
飞思卡尔智能车光电组技术报告
飞思卡尔智能车光电组技术报告
一、智能车光电组概述
智能车光电组是指智能车中的关键性能元件——光电传感器集合体。它能对车辆运动状态、线路、红绿灯等信息进行感知，实现智能驾驶的基础。智能车光电组主要
包括红外线传感器、光耦传感器、光电限位传感器等。这些传感器通过感知周围环境
中的光电信息，将其转化为电信号，再与控制电路进行通信，完成车辆的控制和判断。
二、红外线传感器
红外线传感器是智能车光电组中最常用的传感器之一，其主要作用是对赛道上各种异物或者障碍进行探测，从而实现自主避障。红外线传感器有两种，一种是红外线
避障传感器，主要检测前方是否有障碍物。另一种是寻迹传感器，主要检测车辆行进
轨迹及车轮边界。这两种传感器都通过发射一束红外线，然后检测红外线反射信号的
强弱，来判断当前道路状态。智能车中多数采用两种红外线传感器的组合，一个用于
永久性突出物体的检测和避障功能，一个用于寻迹，检测当前赛道行驶的状态。这种
组合方案在实际使用中既能够减小了智能车的体积，同时也能够同时满足避障和寻迹
两种功能的需求。
三、光耦传感器
光耦传感器主要是测量霍尔电压，电容电压，电阻电压等物理量，全局范围内掌握智能车行驶的状态，构成智能车控制系统的重要部分。通过对各种物理量的感应，
对智能车进行动态实时控制。如针对车速问题，可以采用霍尔电压测量方法，对车辆
运动状态进行简单的判断。智能车中采用光电传感器和电路配合的方法，还可以实现
车辆行驶过程中的速度随时控制和加速度调整。
四、光电限位传感器
光电限位传感器是一种可以控制智能车极限运动状态的传感器。传感器通过实时控制智能车运动状态，避免车辆因超出极限而出现事故。光电限位传感器一般分为三种，分别是机械限位传感器、磁性限位传感器和光电限位传感器。传感器固定在车架上，在车辆行驶过程中限定车辆的行驶限度，从而确保车辆的安全性。
飞思卡尔智能车开发教程Chap03
3.2 XS128的GPIO寄存器与GPIO构件封装
线或寄存器
寄存器的对应位若为1，则该位对应引脚为输出线或模式 （即开漏）；若为0，则该位对应引脚为输出推拉模式 注意：引脚设置为输入，该寄存器设置无效
3.2 XS128的GPIO寄存器与GPIO构件封装
GPIO的简单编程方法 置位与Biblioteka Baidu位的编程方法 置位、清0等3个宏定义
3.2 XS128的GPIO寄存器与GPIO构件封装
数据方向寄存器
决定了相对应引脚是输入还是输出
记忆要点：数据方向寄存器的一位：0—定义输入，1—定 义输出
数据寄存器与输入寄存器
设置对应引脚为高电平（1）或低电平（0）
记忆要点：输出时：数据寄存器的一位：0—输出低电 平，1—输出高电平
记忆要点： 上拉下拉使能寄存器的一位：0—无上拉或下拉，1—有上拉或下拉 输出时：数据寄存器的一位：0—输出低电平，1—输出高电平
3.4 CW环境C语言工程文件的组织
• • • • •
prm 文件有五个组成部分构成 NAMES ~ END部分 SEGMENTS ~ END部分 PLACEMENT ~ END部分 STACKSIZE部分 VECTOR部分
3.4 CW环境C语言工程文件的组织
• • • •
关于#pragma指令的简要说明 #pragma DATA_SEG #pragma CONST_SEG #pragma CODE_SEG #pragma TRAP_PROC
飞思卡尔智能车设计方法探讨
传感 器通过 检测 电流 所产 生 的 磁 场 ， 根据 不 同磁 场 的大小 转 化 为 电压 值 并 由传 感 器 传 出 ， 处 理 器 微
ＭＣ Ｓ ２ Ｉ ８ 据 内 部 Ａ／ 模 块 将 采 集 到 的 电 ９ Ｉ ＸＳ ２ 根 Ｄ
优化 ， 确定 使用 基 于 Ｂ ７６Ｂ芯 片的驱 动模 块 ， ＴＳ ９０ 并
模 型车后 轮驱 动电机 型号为 Ｒ －８ ， Ｓ３ ０ 工作 电 压是 ７ ．
２Ｖ， 载 电 流 为 ０ ５Ａ， 速 为 １ ０ ／ ｎ３。 空 ． 转 ６２ ０ｒ ｍｉ［ ］
器 ＭＣ Ｓ ２ Ｓ ２ ９ Ｉ Ｘ １８作 为 核 心 控 制芯 片 ， 设 计 ５个 共 模 块 。包 括 传感器 检测模 块 、 速度检 测模块 ， 舵机转
效 应管 Ｑ３ Ｑ 、 ４组 成 ， Ｐ型 管 在 栅 极 低 电平 时 导 通 ， 高 电平 时 关 闭 ； 型管 在栅极 高 电平 时导通 ， 电平 Ｎ 低
时 关 闭 ， 效应 管是 电压控制 型元 件 ， 极通 过 的电 场 栅
流 几乎 为 “ ” ０ 。正 因为这 个特 点 ， 在连 接好 图 ２电路
象， 而且 其 中 的某 一 片 会 特 别 热 ， 响 芯 片使 用 寿 影 命 。使 用 Ｂ Ｓ ９ ０搭 建 的 全 桥 电 路 内 阻 远 小 于 Ｔ ７６ ＭＣ ３ ８ ， 以较快 地 实 现智 能 车 的加 减 速 。采用 ３ ８６ 可 Ｃ ＭＯＳ管搭 建 的 Ｈ 桥 驱 动 电路 ， 然 占用 空 间少 ， 虽
飞思卡尔平衡车设计(原理+必要代码)
直立控制电压 行走控制电压 转向控制电压 +
+ +
直立 运行
虚拟拆解 形成三组 不同功能 的驱动电机
图 2.1 车模运动控制分解示意图
转向
线性叠加形成一组 驱动电机
直流电机的力矩最终来自于电机驱动电压产生的电流。 因此只要电机处于线性状态， 上述拆解可以等效成三种不同控制目标的电压叠加之后，施加在电机上。
第七届全国大学生 “飞思卡尔” 杯智能汽车竞赛
电磁组直立行车参考设计方案
（版本 1.0）
直立控制 速度控制 方向控制
竞赛秘书处
2011-12-22
1
目
录
一、前言 .................................................................................................................................... 4 二、原理篇 ................................................................................................................................ 6 2.1 直立行走任务分解 .............................................................................................................. 6 2.2 车模直立控制 ...................................................................................................................... 7 2.3 车模速度控制 .................................................................................................................... 11 2.4 车模方向控制 .................................................................................................................... 14 2.5 车模倾角测量 .................................................................................................................... 15 2.6 车模直立行走控制算法总图 ............................................................................................ 19 三、电路设计篇 ...................................................................................................................... 21 3.1 整体电路框图 .................................................................................................................... 21 3.2 DSC 介绍与单片机最小系统 ........................................................................................... 22 3.3 倾角传感器电路 ................................................................................................................ 25 3.4 电机驱动电路 .................................................................................................................... 27 3.5 速度传感器 ........................................................................................................................ 28 3.6 电磁线检测电路 ................................................................................................................ 29 四、机械设计篇 ...................................................................................................................... 30 4.1 车模简化改装 .................................................................................................................... 30 4.2 传感器安装 ........................................................................................................................ 31 4.3 注意事项 ............................................................................................................................ 33 五、软件编写与调试篇.......................................................................................................... 34 5.1 软件功能与框架 ................................................................................................................ 34 5.2 DSC 的资源配置 ............................................................................................................... 37 5.3 主要算法及其实现 ............................................................................................................ 38 5.4 程序调试与参数整定 ........................................................................................................ 46 5.5 现场运行测试 .................................................................................................................... 47 六、结束语 .............................................................................................................................. 47 附录： ...................................................................................................................................... 48
飞思卡尔智能车电磁组程序员成长之路(未完待续)
飞思卡尔智能车电磁组程序员成长之路
1.飞思卡尔智能车小车入门
智能汽车电磁组简介：
第五届全国大学“飞思卡尔杯”智能汽车竞赛新增加了“电磁组”。根据比赛技术要求，电磁组竞赛，需要选手设计的智能车能够检测到道路中心线下电线中20KHz 交变电流产生的磁场来导引小车沿着道路行驶。在平时调试和比赛过程中需要能够满足比赛技术要求的20KHz 的交流电源驱动赛道中心线下的线圈。同时参赛选手需要自行设计合适的电磁传感器来检测赛道信息完成智能寻迹功能。
智能车制作是一个涵盖电子、电气、机械、控制等多个领域和学科的科技创新活动。简单点来说可以将其分为硬件电路（包括电源、MUC 控制部分、电机驱动、传感器）、机械、算法三方面的设计。电磁组在机械方面可以参照光电组的设计方案，这里不再赘述。本设计指导只讲述20KHZ 电源、电磁传感器设计方案以及部分算法。
智能车对单片机模块需求：
飞思卡尔单片机资源：
智能车程序框架：
智能车涉及到IO模块，中断模块，PWM模块，DMA模块，AD模块等。在车模调试中还有必须的模块。如SCI模块、定时器模块，SPI模块等。其中还涉及到一些算法和数据的存储和搬移。一个好程序框架对智能车的制作过程中会达到事半功倍的效果。但是就智能车这样系统来说，如果完全专门移植一个操作系统或者写一个程序的bootload，感觉有一些本末倒置，如果有成熟的，可以借用的，那样会比较好。
2．电磁传感器的使用
20KHz电源参考设计方案：
电源技术指标要求：
根据官网关于电磁组赛道说明，20KHz 电源技术要求如下：
飞思卡尔智能车电路详解(全)
LM2575芯片特点
• 优点： 转换效率高，芯片发热现象不明显，避
免因温度过高影响单片机稳定工作。
• 缺点： 压降大，当电池开路电压低于7.4V左右
以有效避免因电机剧烈变化拉低电源电压 使单片机复位的问题。
• 缺点： 转换效率低，长时间工作芯片发热现象
严重，需加散热片。
MC34063手册电路
实际使用电路
电机驱动模块
• L298N 步进电机专用芯片，驱动电流不能太大
• MC33886 常用两片并联，但容易造成输出短路
• MOS管自搭半桥/全桥电路 硬件电路设计制做等要求较高
• 电子调速器（电调） 好用，但实在太贵
L298N 输入输出
并联电路
MC33886并联电路
小车使用的LM2575电路
在利用LM2575设计电路时， 应注意以下几点
（1）电感的选择： 根据输出的电压档次、最大输入电压Vin(MAX)、最大负载
电流I load（MAX）等参数选择电感时可参照相应的电感曲线图 来查找所需采用的电感值。 （2）输入输出电容的选择：
输入电容应大于47μF，并要求尽量靠近电路。而输出电容 推荐使用的电容量为100μF～470μF，其耐压值应大于额定输出 的1.5～2倍。对于5V电压输出，推荐使用耐压值为16V的电容。 （3）二极管的选择 ：
【精品】飞思卡尔全国大学生智能车竞赛杭州电子科技大学创意赛
第四届“飞思卡尔"杯全国大学生智能汽车竞赛
作品简介
物流货物自主调度车
本作品采用MC9S12XS128作为主控单元，模拟现代物流业，实现货物自主运输管理。作品主要功能包括：根据预先设定的步骤，有效的完成“找货物”、“搬运货物”、“放置货物"三大步骤。系统在运行过程中只需要接收一次“计划表”，货物搬运模块则根据上位机的调度命令自动完成对货物的操作.在系统的运行期间实现安全、稳定、有效,是该系统所追求的目标。
一、作品实现方案
作品主要包括：货物识别模块、货物搬运模块及仓库调度管理PC端上位机等。图1即为物流货物自主调度车的主要系统组成。
图1作品系统组成
其中PC端上位机由QT程序编写,采用无线串口与车载系统进行通信。PC端上位机将反馈的数据显示与PC端上,并根据预先设定的步骤程序向搬运模块下达命令。
1）货物识别模块实现思路
货物识别模块采用CCD摄像头(图2）作为传感器识别货物.此CCD摄像头传感器模块既作为路径识别传感器,又作为货物识别模块的条形码传感器.货物识别模块根据CCD采集类条形码数据通过无线传输向上位机数据库查询该货物需要处理的情况。查询完毕，由上位机
的无线传输模块再次向搬运模块发送指令。搬运模块接收上位机的调度，自动拾取货物，并根据预定的路径搬运货物到指定地点。
图2CCD摄像头
2）货物搬运模块实现思路
货物搬运系统主要实现运输车自动寻线及自动定位功能。为了使搬运模块更加容易调整
姿态,即让搬运模块有很好的转向能力，我们选择了二驱差速车作为搬运动力模块。图3和图4为两种不同的二驱差速车的车体，两辆车协调工作实现货物顺利搬运到指定位置，图3车体自动找到所需货物后，通过自制升降平台将货物托起，并运送到指定地点A；图4车体推动该货物到指定地点B。二驱差速车可以达到绕车体中心轴作360度大旋转，因为不需要使用舵机转向，大大降低了车体的控制成本，却没有降低车体的转向能力.
飞思卡尔智能车及电子设计大赛简介
飞思卡尔智能车
各位同学你们好，下面由我来给大家介绍一些我参加飞思卡尔智能车大赛以及电子设计大赛的心得，和一些入门知识，时间仓促，文笔有限，有不合理的地方望大家见谅。
一．几个基本要求：（依据第一届的选人方式）
1.做事情认真、积极、负责，且有毅力。
2.有团队精神。
3.专业知识越强当然也会越有利，但自学能力也非常非常重要。
注释：
因为大家基本都是头一次做这个项目，功底都差不多，按上一届选人的标准来看，那些老师可能会比较看重学生的这些特质。（当然事先有准备相关的知识以及自身的专业能力也是必须的啦）。
解释一下为什么要上述那几点：
1．做事情认真、积极、负责，且有毅力。认真是必须的，那个单片机很容易烧毁，并且还挺贵的，上一次由于没经验就烧了挺多个。积极跟负责，做这个比赛，就要多花点时间在上面，三天两头都见不到你的人，队友很容易会有意见，很快对你就会排斥，还有该是你负责的部分你就要努力去搞定，而不是一副事不关己的样子。毅力，这是必须的，在时间紧张的时候免不了要在生化楼通宵熬夜的，没点毅力，两三天你就夸了。
2．有团队精神。这点很重要，能不能和队友默契的合作往往能左右这个队伍的成绩，合作在于沟通，能心平气和地与别人沟通的会比较受青睐。有意见大家好好说，别太冲动跟倔强。
3．专业知识越强当然也会越有利，但自学能力也非常非常重要。因为我们专业的人过去主要是负责硬件部分，所以电路设计，焊电路板是必不可少的，没有电专业知识是不成的，自学能力是非常重要的，因为那边基本没老师给你培训，上一届的同学也不可能手把手教你怎么弄，所以大部分还是靠自己的自学能力啦。懂得从各届智能车比赛的优秀技术报告学习，从网上查找芯片资料。
(完整word版)飞思卡尔智能车技术报告
为了提高路径检测的可靠性，在传感器的选择过程中最后选择了5mw的激光传感器，它发射距离远，可以大大提高车模的前瞻性，为程序的控制提供了足够的预判时间。
4.3电源管理电路
该设计中，主控用的是5V电源，速度传感器用的是5V电源，舵机的运行需要6V电源，驱动电机模块上用的全桥驱动芯片用的是12V电源。考虑到竞赛规定的电源为镍镉蓄电池组，额定电压为7.2V，实际充满电后电压则为8.2-8.5V。
2、整车电路集成化，一体化设计。
集成化的设计思路的好处是原件密度高，系统可以小型化一体化，通过综合考虑各方面因素，在确定了系统最终硬件方案不做大的更改的情况下，在确保了系统可靠性的前提下，最终选择了一体化，集成化的硬件设计思路。使车体硬件电路布局紧凑，稳定可靠。
3、大前瞻，高分辨率方案。
在光电传感器的安装不影响赛车行驶的前提下，尽可能的提高传感器前瞻，更大的前瞻，能为赛车提供更多的信息，更能让赛车提前作出决策。
本方案的电路设计采用一体化的设计思想。在整体规划了各个模块的位置例如电源和电机驱动电路的位置，还有程序控制中的一系列的I/O的分布，最终将本方案的所有电路集成到了一块电路板上，使得小车的重心更加的合适，更加的优化，也提高了赛车的观赏性。
4.1MC9S12XS128单片机最小系统
以MC9S12XS128为核心的单片机系统的硬件电路设计主要包括以下几个部分：时钟电路、电源电路、复位电路、BDM接口。其中各个部分的功能如下：
飞思卡尔智能车电磁组技术报告
第十届“飞思卡尔”杯全国大学生
智能汽车竞赛
技术报告
摘要
本文以第十届全国大学生智能车竞赛为背景，介绍了基于电磁导航的智能赛车控制系统软硬件结构和开发流程。该系统以Freescale半导体公司32 位单片机MK60DV510ZVLQ100为核心控制器,使用IAR6.3程序编译器，采用LC选频电路作为赛道路径检测装置检测赛道导线激发的电磁波来引导小车行驶，通过增量式编码器检测模型车的实时速度，配合控制器运行PID控制等控制算法调节驱动电机的转速和转向舵机的角度，实现了对模型车运动速度和运动方向的闭环控制。同时我们使用集成运放对LC选频信号进行了放大，通过单片机内置的AD采样模块获得当前传感器在赛道上的位置信息。通过配合Visual Scope，Matlab等上位机软件最终确定了现有的系统结构和各项控制参数。实验结果表明，该系统设计方案可使智能车稳定可靠运行。
关键字：MK60DV510ZVLQ100，PID控制，MATLAB，智能车
第十届全国大学生智能汽车邀请赛技术报告
目录
第一章引言 (5)
第二章系统方案设计 (6)
2.1系统总体方案的设计 (6)
2.2系统总体方案设计图 (6)
电磁传感器模块 (7)
控制器模块 (7)
电源管理模块 (7)
编码器测速模块 (7)
舵机驱动模块 (8)
起跑线检测模块 (8)
人机交互模块 (8)
测距模块 (8)
第三章机械结构调整与优化 (8)
3.1智能车前轮定位的调整 (8)
主销后倾角 (9)
3.1.2主销内倾角 (9)
3.1.3 前轮外倾角 (10)
3.1.4 前轮前束 (10)
飞思卡尔智能车电源方案设计
飞思卡尔智能车电源设计
飞思卡尔智能车的电源系统主要6节1.2伏的电池(共7.2伏)供电，系统共需要为传感器（包括摄像头，激光管，电磁传感等）、电机驱动（一般带隔离信号的芯片）、舵机、测速模块和单片机数字电路部分提供电压信号。
其中，摄像头、电机驱动和测速模块需要5V电压，单片机数字部分需要5V 电压，舵机需要6V电压，电机需要7.2V电压。
为了满足系统要求的4种电压信号，可有DC/DC电源转换器和LDO两类器件可选。虽然DC/DC效率高，但是基于成本和设计简单的原则。一般采用LDO （l ow dropout regulator）完成降压设计。由于系统是7.2V干电池供电，且需要的最低电压为5V，所以需要选用压差较小的（小于2.2V）的LDO。
基于系统安全设计，电源部分需要在防反接、过流、过压做保护处理。主要通过二极管、保险丝和稳压二极管实现。参考电路如下：
系统采用LM2940完成7.2V到5V的转换。基于电机驱动启动消耗电流较大，容易导致5V电源拉偏较大。系统采用模拟5V和数字5V分开供电的方式，有效的防止单片机由于电源拉偏导致的系统复位。采用LM1117-ADJ完成7.2V到6V 转换，为舵机供电。为了节约成本，可以考虑由7.2V接一个二极管，压降产生6V左右电压。
LM2940输出电流大于1A，典型所需压差仅为0.5V。封装为TO-220。电路设计简单，只需在输入输出接入滤波电容即可。在输入输出增加2个0.1UF的小电容以此来滤掉高频的干扰信号,而滤低频干扰的电容值可增加到100或470UF(可采用极性电解电容或钽电容)。参考电路如下：
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1、有3.3、5、12、15伏，及可以调整输出 电压的版本可供选择。比如本文介绍的 LM2575T-5.0 P+ , 就是固定输出5V电压。 2、可调整输出的电压版本输出电压是1.37 到37伏 (HV版本可达57V) 3、最大输出电流1A 4、输入电压最高40V (HV版本最高60V) 5、只需要4只外围元件
智能车电源设计
智能车电源： 7.2V、2A/h的可充电鎳镉蓄电池。
全部硬件电路需要的电源： • 7.2 V电源 后轮电机驱动模块电源 • 5V电源 单片机、信号调理电路，部分接口电路， 要求电压稳定，电流大于500mA • 6 V电源 舵机电源，工作电流几十毫安，对电压 无需十分稳定 • 9～12 V电源 CCD/CMOS图像传感器（道路检测） • 2 V电源 LED红外发光管（道路检测） • 3.3 V电源 飞思卡尔公司的MC7230加速度传感 器电源（进行后轮打滑检测） 可靠电源是车模各部分硬件稳定工作的基础
的。
直流升降压斩波电路
直流升降压斩波电路
Ud E 1
• 当0≤α≤0.5时，Ud<E, • 在0.5≤α<1时，Ud>E, • 因此调节占空比α，电路既可以 降压也可以升压。
TPS73XX系列开关稳压芯片 的电源设计
• 美国TI公司微功耗、低压差电源管理 芯片， • 有2.5、3、3.3、4.85、5V几种固定电 压输出和一种可调电压输出， • 输出电流限制在1A左右，TPS7350在 100mA时只有35mV压差。
6. 内部振荡频率为52K
7. TTL关闭功能，待机状态极低功耗。 8.使用高可靠的标准电感 (330uH) 9、温度及电流限制保护 10、+版本提供增加的测试功能。
• （1N5819是最高耐压40V的肖特基二极管）
内部结构图：
主要电源稳压芯片1
• 序号芯片型号输出电压特点 • 1 LM78055串联稳压，输入电压需大于7V • 2 LM2575, LM25765开关稳压，输入大于可低 至6.5V • 3 LM2940-55串联稳压，工作要差可小于0.5V • 4 LM1117- ADJ2.85～5 可调整输出800 mA电 流压差可小于1.2V • 5 LM78066串联稳压 • 6 LM1085, LM10845串联稳压，3A,1.5V压差
直流降压斩波电路（Buck Chopping）
Ton Ton Ud E E E Ton Toff T
式中：T为开关周期； α占空比，或称导通比。 改变占空比α，可以调 节直流输出平均电压的 大小。因为α≦1， Ud≦E，故该电路是降压 斩波。
直流升压斩波电路(Boost Chopping)
舵机电源
• 舵机需要6V 电源，使用 TPS7350， 只要增加二 个二极管， 提供对地电 位，即可以 得到6V输出。
大电流电源——芯片并联
•
保证TPS3750输出5V，电源至少需要6.7V以上， 在大电流时由于TPS3750最大输出电流500mA, 可 以用多片并联，输入，输出分别连接起来。
LM2940 低压差正电压稳压器
芯片规格
• • • • • • TPS7325 TPS7303 TPS7333 TPS7348 TPS7350 TPS7301 输出电压2.5V 输出电压3.0V 输出电压3.3V 输出电压4.85V 输出电压5V 输出电压1.2~9.75V
使用注意事项：
• 由于热损失小，基本上可以不考虑散热器。 • 芯片SENSE端直接连接输出端Vo，并且接 线尽可能短，以减小噪声，不推荐在SENSE 端和输出端Vo之间接RC滤波器。 • TPS7350通常不需要输入滤波电容，如果电 源离TPS7350有几英寸，使用陶瓷旁路电容 可以改善动态响应和有利降低噪声。为了保持 输出电压稳定性，一般在输出端接10μF旦电 容即可。 • TPS7350集成了电源复位电路，将RESET引 脚接至HCS12DG128B的复位引脚，可以代 替通常使用的MC34064复位芯片。
稳压电路设计
电路方案 1. 串联稳压电路：耗能大 2. 开关稳压电路：损耗小
一
串联稳压电路
• 电气原理图
稳压二极管组成基准电压源值，调节运放放 大倍数可以改变输出电压。 不足之处：耗电较大。
由W7800系列组成的稳压电路
电压可调电路
二 开关稳压电路
• 开关稳压原理 如果在一个周期T 中, 改变开关的通断时间比， 脉冲的宽度τ就改变，在 负载上的电压和电流平均 值就可以调节，实现直流 电的调控。这种以通断方 式调节直流电能的过程称 之谓直流斩波或直流脉宽 调制PWM 。
E Ud 1
Байду номын сангаас
直流升压斩波电路(Boost Chopping)
• 电路两种工作状态。 状态一 在开关管T导通时， 电流经电感L、T流通， iL 上升, 电感储能。 负载R由电容C提供电流，二极管的作用是阻断电 容经开关管T放电的回路。 状态二 在T关断时，二极管D导通，电容C在电 源E和电感反电动势的共同作用下充电，电感释放 储能，电流iL从I02下降，iL同时提供电容的充电 电流和负载电流iR。如果电容足够大，电容两端 电压ud波动不大,负载R的电流是连续的。
• LM2940T5.0
• LM2940T12
输入6.25<VIN<26V 输出 5V 1A 输入13.6<VIN<26V 输出 12V 1A
LM1085 3A 低压差正电压稳压器
• LM1085S-5.0 • LM1085T-12
原理图
输入>6.5V,输出5V 输入>6.5V,输出12V
外 形
开关电源LM2575
主要电源稳压芯片2
• 7 TPS73502.5 ～ 5低压差稳压芯片， 35mV/100mA • 8 MC34063API3 ~ 40V开关稳压，可构成升 压、降压斩波电路 • 9 MAX6385开关稳压，压差可以低至1V • 10 MAX758A5开关稳压，输入电压宽：4～16V • 11 MAX734, MAX63212开关稳压，输入电压 4.75～12V • 12 Μpc24A055输出2A时，压差小于1V • 13 MC339895V可调整串联稳压，低压差，可 以提供两路稳压电源
智能车电源
鎳镉可充电电池的使用注意事项
• 鎳镉可充电电池特点： 价格便宜，技 术成熟，瞬间大电流供电能力强。 • 单个鎳镉可充电电池只有1.2V，7.2V 由6个鎳镉电池串联组成，其标称容量 为2000 mAh, 即可以2A电流供电1小 时。
电池充电：
1.5A恒流充电需要1小时30分钟左右， 充满电时电压约9～10V，过充并没有出现 下降沿，因此不能使用－ΔV作为充满电的 指示。 当电池电压低于6V需停止使用，切断电 路，以保护鎳镉可充电电池。如果因短路 或过度放电使电池电压远低于6V，说明电 池已经损坏，不要再使用或充电。