文档介绍：创意与实践
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便携式微功耗数据采集系统专用电源模块
焦纯!杨国胜!董秀珍!霍旭阳
!第四军医大学生物医学工程系!陕西西安"#$$%&"
摘要!便携式数据采集系统对电源模块在输出质量和效率上有较高的设计要求" 结合微功
耗和微型化的总体设计原则!详细介绍了便携式数据采集系统内专用电源模块的设计思路
和方法"
关键词!电源模块#便携式#数据采集#微功耗#微型化
中图分类号!!"#$% 文献标志码!&
便携式数据采集系统在工业测控%医疗仪器以模拟电路和数字电路$电源模块必须对模拟电路和
及消费类电子产品中得到了广泛应用& 在满足微功数字电路部分同时供电& 而且由于模拟电路中有的
耗%微型化的总体设计原则基础上$数据采集系统器件!如传感器#需要( 0 电源$同时信号调理电路
还要满足一定的精度要求& 但是单纯采用高精度的也要求有一定的信号放大动态范围$这样模拟电路
信号调理电路和- . / 转换模块!更高的采样位数# 部分通常需要采用( 0 电源供电& 对数字电路部
往往并不能达到满意的效果$数据采集系统中还必分$考虑到功耗控制以及微功耗单片机的低电压工
须有输出质量和转换效率较高的电源电路$而这一作范围$将数字电路部分统一为+ 0 电压供电较为
点往往被设计人员所忽视& 合适&
便携式系统中一般可采用’1+ 节可充电电池
! 对数据采集系统中电源模块设计的考虑组成的电池组供电& 若直接供电$则一方面电池组
电源模块是数据采集系统硬件设计的重要组输出电压达不到模拟电路需要的( 0$ 另一方面电
池电压的降低是非线性的直接使用会给系统带来
成部分$其设计直接影响系统的精度和可靠性& 在$
较大的非线性误差因此电源模块还必须具有
一个便携式数据采集系统中$电源模块的设计通常& /2,
升压变换和稳压的功能升压变换电路
需达到以下要求’电源电路的高输出质量$数据采/2 & /2,/2
集系统中的信号调理及高精度数据采集要求高质和稳压电路因此成为便携式系统中电源模块设计
的重要内容
量的电源$即输出纹波小%稳压效果好(电源电路的&
高效率和微功耗$直接关系到系统内电池的使用时
间(对模拟电路和数字电路同时供电$且不能使数" 电源模块的结构
字电路通过电源电路干扰模拟电路( 可靠性要求$ 图! 是便携式数据采集系统电源模块的结构
电源电路具有较低的电磁辐射$不影响系统其他部图&
分的正常工作(微型化$不能占用过多的电路板空如图! 所示$采用模拟与数字部分分别供电的
间& 电源结构$隔离了模拟区和数字区$不仅有利于降
具体而言$由于数据采集系统内往往同时存在低数字部分对模拟部分的干扰$还有利于中央控制
收稿日期!’""(,"+,!""修订日期!’""(,"%,!+
作者简介!焦纯!!$*+"#$男$讲师$博士$研究方向为信号采集%传输与分析处理&
自动化与仪表!""#$#% !"
创意与实践
!&’开关式调整器升压泵
开关式调整器升压泵是一种基于电感的升压
变换器$其转换效率较高$通常都可以达到+,!!如
!-.+,/$!-.0,/" 以上$ 较新型的芯片! 如
!-.+/1