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秒速赛车平台用于信息发布系统的断电保护电

时间:2018-07-18 11:03供稿单位:雪云源码打印字号:

  秒速赛车平台,可以支持多种音视频格式文件,具有处理速度快、硬盘海量存储、集成度高、功能接口丰富、方便扩展等特点。然而,公共场所的存在不稳定因素,意外断电会造成系统当前数据丢失,甚至会损坏硬盘,导致系统崩溃而信息发布系统的安装位置往往比较分散,如果系统损坏,需要有大量的人力进行维护。因此,需要找到一种适合系统应用的断电保护方法,使系统在断电时可以完成正常处理,提高系统运行的稳定性。

  传统的UPS电源,其价格较贵、体积较大,无法内嵌到信息发布系统中。利用非易失性NVRAM芯片的快速读写特性,在掉电延迟时间将数据和状态信息快速写到NVRAM中,再上电时通过读取NVRAM来恢复数据,这种方法无法避免断电对硬盘的损坏,掉电延迟时间很难灵活控制。需要改变PC的译码电路和存储器RAM电路的供电,实现难度较大。

  基于PC平台的信息发布系统在硬件设计上主要包括交直流转换电源、嵌入式PC、显示驱动和LCD屏等几个部分。交直流转换电源将220 V市电转换为12 V直流输出,为PC供电。PC输出的VGA格式图像经显示驱动模块转换为LVDS接口信号,送到LCD屏进行图像显示。为避免断电对信息发布系统的损害,设计了断电保护模块,改进后的系统功能框图如图1所示。

  断电保护模块输入为直流12 V(12VIN)电压,输出为可控的12 V(12VOUT)电压。秒速赛车平台用于信息发布系统的断电保护电路设计方案它主要由断电检测模块、锂电池模块、电源切换控制模块和主控制器MCU 四个部分组成,功能框图如图2所示。由于锂电池具有体积小、能量密度高、无记忆效应、循环寿命长等优点,选择锂电池为断电保护备用电源。系统正常供电时,12VOUT=12VIN;系统断电时,断电检测模块产生检测信号DET1和DET2,主控制器MCU及时将电源切换到锂电池模块输出,即12VOUT=VBAT,然后发出关机命令ON/OFF.PC完成当前处理后关机,主控制器MCU会检测到DETECT状态跳变,进而切断负载,保护电池输出。

  锂电池在使用过程中需要严格控制其电压、电流和温度,过充、过放、过流和过温都会引起电池损坏,影响电池使用的安全性。本设计采用CONSONANCE公司的CN3705锂电池充电管理集成电路对锂电池实现充电管理,为使电池充电到VBAT=12 V,输入VCC要满足VCC-VBAT>

  2 V,因此需要先升压使VCC=15 V,具体通过升压电路实现。

  采用ON Semiconductor公司的MC34063A[8]实现升压设计,它是一款低功耗、高效DC/DC转换器,原理图如图3所示。其中L101、D101、C103、R103和R104对升压电路起决定作用,主要器件参数选择如下:

  CN3705是PWM降压型电池充电管理芯片,充电曲线所示,包含涓流充电、恒流充电和恒压充电三个过程。当电池电压低于所设置的恒压充电电压VREG的66.7%时,进入涓流充电模式,涓流充电电流为恒流充电电流的15%;当电池电压高于所设置的恒压充电电压的66.7%时,进入恒流充电模式,恒流充电电流ICH=0.2 V/RCS;当电池电压接近VREG时,进入恒压充电模式,充电电流逐渐减小,当减小到充电结束电流IEOC=[1.278×(14 350+R3)]/(RCS×106)时,充电结束。如果断开输入电源,自动进入睡眠模式;如果重新接入,或电池电压低于恒压充电电压的91.1%,将自动开始新的充电周期。为了监测电池温度,在TEMP和GND引脚之间连接一个10 kΩ的负温度系数的热敏电阻R2,如果电池温度超出正常范围,充电被暂停,直到电池温度恢复到正常范围为止。

  当市电断掉时,交直流转换电源的输出电压12VIN消失。原理图如图6所示,12VIN的下降,导致Q3基极电压跟随下降,发射极由于电容C11已经储存了电量,其电压下降较慢。当基极比发射极低0.7 V时,Q3导通,从而Q2导通,使DET1由高电平变为低电平,直到C11放电结束,Q3和Q2又变为截止状态,DET1恢复高电平。因此,断电发生时,DET1会产生一个低脉冲信号给MCU.DET2取自电阻分压,电源正常时分压值为5 V,断电后为0 V.

  主控制器MCU选择宏晶科技的STC15F100单片机,它内部集成复位电路和R/C时钟电路,设定内部工作时钟频率为22.1184 MHz,其外围电路简单,抗干扰性强,适合低成本工业现场应用。

  MCU和电源切换控制原理图如图7所示。MCU检测到断电信号DET1后,立即输出SW1为高电平,Q1导通,M2导通,切换到给PC继续供电,保证PC与MCU正常工作。D1和D2的作用是防止电源反串干扰。在设计上,电源端由于有滤波电。

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