基于EasyARM1138的电能收集充电器设计
1 电能收集充电器硬件设计
电能收集充电器的硬件设计，主要包括直流电源、电源变换器、EasyARM1138、PWM发生器、采样电路、可充电池等部分的设计与整合，形成一个循环系统。其电路模块如图1所示。
1.1 EasyARM1138嵌入式微处理器
EasyARM1138嵌入式微处理器采用了Luminary Micro公司Stellaris系列基于Cortex-M3内核的LM3S1138芯片，该芯片包含一个低压降的稳压器，集成的掉电复位和上电复位功能，仿真比较器，10 bit的ADC，SSI，GPIO，看门狗和通用定时器，UART，I2C及运动控制的PWM等各种丰富的外设功能，可直接通向GPIO管脚，不需要特性的复用[1]。非常适合用作智能型充电器的控制单元。
EasyARM1138的任务是从采样电路处实时采集电池的充电状态，通过计算决定下一阶段的充电电流，并产生合适的PWM信号来控制充电电流；通过UART、LCD来实时地传输和显示采样数据，采集的电池参数不正常时，可以产生报警信号。
1.2 电源变换和控制电路
1.2.1 BUCK电源变换电路
在电能收集过程中，充电器通过控制电压或者电流来实现不同的充电策略。设计采用容易控制的、效率高的BUCK变换器。BUCK变换器是用EasyARM1138产生的PWM信号控制的，通过控制PWM的占空比，来控制开关管Q2输出电压或者电流。BUCK变换电路如图2所示。
Vi、Vo分别为输入输出电压，D1是续流二极管。BUCK变换器的工作原理：当PWM输出高电平时，开关管导通，电流通过晶体管和电感到电池。在这一阶段，电感吸收能量，电容被充电。当PWM输出低电平时，开关管关断，电流经二极管D1续流，电感两端的电压反向，电流由二极管提供。电感和电容作为滤波器输出电压和电流。
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