综合化核心处理平台智能电源管理技术

综合化核心处理平台对电源的可靠性和安全性提出了很高的要求,给出一种基于嵌入式处理器和软件的智能电源管理方案。系统由功率转换组件、电源开关网络、电源监测电路、智能控制单元和电源管理软件组成,可以完成电源状态监测、故障诊断、电源掉电保护、系统重构等工作,为新一代高性能嵌入式系统提供了高可靠、高安全的供电解决方案。     

嵌入式系统低功耗电路设计

开发基于MCU的超低功耗嵌入式系统,此类系统通常要求用一块电池维持数年的工作．介绍了基于MCU的嵌入式低功耗系统的设计方法、设计过程中遇到的实际问题及解决的办法．如MCU的选用、电源管理、外围电路的设计、通讯电路的设计等．     

新型IHLP超薄大电流电感器

德州仪器（TI）推出三款全面集成型电源管理与信号链配套器件,可支持基于OMAP35x处理器设计的所有系统电源要求,从而壮大了针对嵌入式处理器设计的电源管理产品阵营。通过将领先电源管理电路与TI低功耗嵌入式处理器进行完美结合,可实现最佳电源效率与性能,从而可延长电池使用寿命及系统运行时间。     

一种用于电池供电的无线内视镜系统的片上集成的电源管理单元

介绍了一种应用于电池供电的无线内视镜系统的片上集成的电源管理单元.该电源管理单元使用标准的0.18μm CMOS工艺与基带处理芯片集成在一起.电源管理单元的集成减小了系统成本,方便了PCB的设计并缩小了系统的尺寸.通过比较得到了优化的电源结构方案,并描述了该方案中子模块电路的具体实现.整个电源管理单元只需5个片外小电容元件,其整体消耗的静态电流小于100μA.此外,该方案还采用数字校准的方法以克服工艺偏差对电路性能的影响.本文还描述了电路所达到的性能指标及相应的测试结果.     

一种用于电池供电的无线内视镜系统的片上集成的电源管理单元

介绍了一种应用于电池供电的无线内视镜系统的片上集成的电源管理单元. 该电源管理单元使用标准的0.18μm CMOS工艺与基带处理芯片集成在一起. 电源管理单元的集成减小了系统成本,方便了PCB的设计并缩小了系统的尺寸. 通过比较得到了优化的电源结构方案,并描述了该方案中子模块电路的具体实现. 整个电源管理单元只需5个片外小电容元件,其整体消耗的静态电流小于100μA. 此外,该方案还采用数字校准的方法以克服工艺偏差对电路性能的影响. 本文还描述了电路所达到的性能指标及相应的测试结果.     

嵌入式系统主备电源的自动切换方法与实现

本文介绍了嵌入式系统主备电源自动切换的两种方法,对电压不相等的主备电源系统进行自动切换,具有功耗低,成本低,可靠性高等特点。文中给出了一种由 5V 电源适配器作为主电源供电、9V 电池作为备用电源的主备电源自动切换的具体实现电路,该电路在实际应用中得到了良好的效果。     

无线传感器网络电源智能控制系统设计

无线传感器网络是当前通信和计算机领域研究的热点之一,具有十分广阔的应用前景.阐述了无线传感器网络的概念,以无线传感器网络的电源单元为研究对象,重点阐述电源智能控制系统的构成,详细描述了电源智能控制系统各模块的电路结构及实现过程.系统通过对电源各路负载开关智能控制来节省电能、降低功耗,并通过采集电池电压实时监控电池电量.实验证明,该系统可以有效实现电路的开关控制、外部设备的体眠和唤醒以及电池信息的读取.该系统可以有效地节省电能、降低功耗.     

MAX1586A在PXA270嵌入式系统中的应用

在阐述PXA270嵌入式系统原理的基础上,对嵌入式系统的电源设计进行了深入研究,提出了一种利用MAX1586A实现PXA270电源管理的方案;介绍了MAX1586A的工作原理,外围电路配置,以及PXA270嵌入式系统的硬件实现.     

嵌入式系统的动态电源管理架构

不同的组件可以动态进行电源管理算法和机制,从而对系统进行有效的管理,根据TD-SCDMA终端显示能耗平均下降了50%,研究已经表明,在嵌入式系统中总运行时间占很大一部分,电源管理能够减少能耗,使嵌入式系统的有效供应,从而最大限度地延长电池的供电.     

数字对讲机电路功耗分析与综合优化

新一代专业数字对讲机采用嵌入式系统,高速处理器和高速存储器芯片,彩屏显示,支持多种功能和工作模式,软件系统和硬件电路都比传统模拟对讲机复杂很多,整机电路功耗较高,工作电流和待机电流相对都比较大,对电池续航时间提出了更严格的要求,提高电源转换效率、降低电路功耗设计是影响电池续航时间的关键因素.     

Design of a Solar-Harvesting Circuit for Batteryless Embedded Systems

The limited battery lifetime of modern embedded systems and mobile devices necessitates frequent battery recharging or replacement. Solar energy and small-size photovoltaic (PV) systems are attractive solutions to increase the autonomy of embedded and personal devices attempting to achieve perpetual operation. We present a batteryless solar-harvesting circuit that is tailored to the needs of low-power applications. The harvester performs maximum-power-point tracking of solar energy collection under nonstationary light conditions, with high efficiency and low energy cost exploiting miniaturized PV modules. We characterize the performance of the circuit by means of simulation and extensive testing under various charging and discharging conditions. Much attention has been given to identify the power losses of the different circuit components. Results show that our system can achieve low power consumption with increased efficiency and cheap implementation. We discuss how the scavenger improves upon state-of-the-art technology with a measured power consumption of less than 1 mW. We obtain increments of global efficiency up to 80%, diverging from ideality by less than 10%. Moreover, we analyze the behavior of supercapacitors. We find that the voltage across the supercapacitor may be an unreliable indicator for the stored energy under some circumstances, and this should be taken into account when energy management policies are used.      

Characterization of Single-Electron Tunneling Transistors for Designing Low-Power Embedded Systems

Minimizing power consumption is vitally important in embedded system design; power consumption determines battery lifespan. Ultra-low-power designs may even permit embedded systems to operate without batteries by scavenging energy from the environment. Moreover, managing power dissipation is now a key factor in integrated circuit packaging and cooling. As a result, embedded system price, size, weight, and reliability are all strongly dependent on power dissipation. Recent developments in nanoscale devices open new alternatives for low-power embedded system design. Among these, single-electron tunneling transistors (SETs) hold the promise of achieving the lowest power consumption. Unfortunately, most analysis of SETs has focused on single devices instead of architectures, making it difficult to determine whether they are appropriate for low-power embedded systems. Evaluating the use of SETs in large-scale digital systems requires novel architectural and circuit design. SET-based design imposes numerous challenges resulting from low driving strength, relatively large static power consumption, and the presence of reliability problems resulting from random background charge effects. We propose a fault-tolerant, hybrid SET/CMOS, reconfigurable architecture, named IceFlex, that can be tailored to specific requirements and allows tradeoffs among power consumption, performance requirements, operation temperature, fabrication cost, and reliability. Using IceFlex as a testbed, we characterize the benefits and limitations of SETs in embedded system designs. In particular, we focus on the use of SETs in room-temperature ultra-low-power embedded systems such as wireless sensor network nodes. We also consider high-performance applications such as multimedia consumer electronics. We see this work as a first step in determining the potential of ultra-low-power embedded system design using SETs.     

基于Buck/Boost太阳能LED路灯控制器

本系统以STC12C5410AD单片机为核心,以两只VMOS管为基本控制单元,在电路极为简单自身功耗很小的情况下实现了对太阳能路灯系统的智能化管理;系统采用了一种自适应性算法的MPP最大功率追踪控制法,实现了在同样光照条件下太阳能电池发电量最大化的控制,设计了电池板智能追光与自动清洁板面的机械结构,使各个时间段的光线与电池板都能保持最佳角度,同时做到了强光时降压防过充、弱光时升压继续充的全功能充电控制。     

基于直接采样相移法的蓄电池内阻测量

现代通信系统中,蓄电池是直流供电系统的最后一道安全保障。蓄电池的好坏及供电质量,直接影响到整个通信系统的安全可靠运行。蓄电池内阻是评价蓄电池质量的重要参数。文中详细介绍了交流法测量蓄电池内阻的基本原理,针对该方法存在的缺陷,提出了直接采样相移法测量蓄电池内阻的新方法,并用硬件电路实现了该方法。     

参数设定电源箱设计

为了满足舰船陆地和岸基作业的需要,设计的电源箱系统的三种工作模式,即AC/DC模式、充电模式和电池输出模式。AC/DC模式和充电模式主电路拓扑选用同一双管正激电路。分别做了电池放电实验,电池充电实验和恒压输出实验,其技术指标满足舰船供电系统的需要。     

基于MEMS传感器的车辆防侧翻系统研究

车辆侧翻事故对生命财产造成威胁,因此基于MEMS传感器文中设计了一种经济实用的车辆侧翻预警系统。该系统由数据采集模块、中央数据处理单元以及侧翻报警单元构成。中央数据处理单元主要由STM32嵌入式处理器构成。该系统采用嵌入式设计,体积小、功耗低,能实现长时间监测预警。     

基于ARM的嵌入式计算机系统的低功耗设计与实现

嵌入式计算机系统被广泛应用于便携式和移动性较强的产品中,而这些产品的低功耗设计的目标是在满足用户对性能需求的前提下,尽可能降低系统的能耗,延长设备的待机时间[1].基于ARM处理器的嵌入式计算机系统主要通过低功耗微处理器选择、接口驱动电路的设计、电源供给电路设计、动态电源管理等来实现系统的低功耗.该系统已经在产品应用,系统性能稳定,功耗很小.     

基于嵌入式系统的功率可控FSK电路的实现

设计了一种基于直接数字频率合成技术的2FSK调制电路。将含有PC104总线模块的嵌入式系统和FPGA,数字电位器相结合,实现了基于嵌入式系统的功率可控FSK电路。将嵌入式系统作为控制中心,用FPGA实现DDS技术的核心单元,把高精度数字电位器作为功率控制电路的核心器件。通过实验表明,设计的电路达到了产生FSK信号并能精确地控制其功率的目的。     

基于DSP的动力锂电池检测系统

设计了一种基于TMS320C2812DSP的动力锂电池组检测系统,实现对锂电池组的单体电压、电流和温度的检测及显示。对电压、电流和温度的采集电路进行了具体的设计并进行详细的介绍。运算放大器采用ADI公司的AD708JNZ,电流互感器采用LEM公司的LA55-P/SP50。最后给出了检测系统的实验结果并进行分析。结果表明,该系统具有精度高、硬件电路简单、处理速度较快等特点,可以运用在电动车及混合动力系统的锂电池储能系统中。