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电路设计->综合电路图->消费电子电路图->基于RFID的手持机快速充电电路模块设计

基于RFID的手持机快速充电电路模块设计

作者:dolphin时间:2017-04-06浏览次数:1142

  射频识别技术(Radio Frequency Identification, RFID)作为快速、实时、准确采集与处理信息的高新技术和信息标准化的基础,已经被世界公认为本世纪十大重要技术之一,在生产、零售、物流、交通等各个行业有着广阔的应用前景。射频识别技术已逐渐成为企业提高物流供应链管理水平、降低成本、企业管理信息化、参与国际经济大循环、增强竞争能力不可缺少的技术工具和手段。

  基于RFID 技术的物流供应链管理系统的实施, 需要各种RFID 读写设备。手持式RFID 读写设备由于其携带方便、便于使用的特点,在物流应用中占有较大的市场。但是现在市场上大部分手持式RFID 读写设备的功耗较高, 为了延长其工作时间,需要采用大容量的锂电池供电, 如何提供一个锂电池快速充电的一种方法,这是本文需要探讨的一个问题。本文就来设计满足RFID 手持机功耗要求的DC-DC 变换电路, 以及相应的锂电池快速充电电路。

  升压电路的基本原理:常用Boost 升压电路的原理如文献所示。该电路实现升压的工作过程可以分为两个阶段:充电过程和放电过程。第一个阶段是充电过程:当三极管Q1 导通时,电感充电,等效电路如图1(a)所示。电源对电感充电,二极管防止电容对地放电。由于输入是直流电,所以电感上的电流首先以一定的比率线性增加, 这个比率与电感大小有关。随着电感电流增加,电感中储存了大量能量。

  

  第二阶段是放电过程:当三极管Q1 截止时,电感放电,等效电路如图2(b)所示。当三极管Q1 由导通变为截止时,由于电感的电流保持特性,流经电感的电流不会在瞬间变为0,而是缓慢的由充电完毕时的值变为0。而原来的通路已断开,于是电感只能通过新电路放电,即电感开始给电容充电,电容两端电压升高,此时电容电压可达到高于输入电压的值。

   升压电路的设计:升压电路采用立锜科技的 RT9266B 高效率DC-DC 升压芯片,RT9266B 具有功耗低、静态电流小、转换效率高、外围电路简单等特点。芯片内带有自适应的PWM 控制环、误差放大器、比较器等,通过外接反馈电路,能够将输出电压设置为需要的任何幅值,具有很高的电压精度。电路图如图2 所示。

  

  从图2 可知升压电路通过外接10uH 电感储能, 利用反馈电阻R1 与R2 控制升压电路的输出电压, 利用RT9266B 内部自待的PWM 控制器控制NMOS 管的导通与截止, 来控制升压电路的输出电流。由于该芯片内部具有自适应的PWM 控制器,能够适应较大的负载变化范围。用该升压电路将3.7V 2000mAh 聚合物锂电池升压至5V时,输出电压纹波只有40mV,最大输出电流可达500mA。



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