基于ATmega16L的便携设备电源系统设计

LTC1628是高性能降压式双开关稳压控制器，可驱动各同步N沟道功率场效应管MOSFET。该控制器以恒定频率电流型工作方式允许调节频率可高达300 kHz。通过两个控制器输出级异相工作，最大限度降低了由输入电容器的等效串联电阻(ESR)引起的功耗和噪声。3．5～30 V(最大为36 V)的宽输入电源电压范围适用于所有类型的电池。控制器的RUN／SS引脚提供了软启动，并实现可选定时的短路停机。
由于12 V的直流输出电压，处于4节锂离子电池串联的正常放电电压范同(11～14．8 V)内部，所以需要选择一款能够实现升降压的电源控制芯片。LTC3780是一款高性能的能降压-升压的开关型稳压器，可在输入电压高于、低于或等于输出电压的条件下工作。恒定频率电流模式架构提供了一个高达400 Hz的可锁相频率，可以在4～30 V宽输入和输出范围内实现不同工作模式间的无缝切换。借助于LTC3780为核心控制芯片，可以无缝切换Buck-Boost开关模式，高效率地升压或降压，具有自动稳定输出电压的作用，使蓄电池外特性有质的飞跃。

4 程序流程图
ATmega16L的主程序流程图和定时器中断例程如图5所示。程序结构采取前后台程序结构，对实时性要求比较高的电压电流的采样、开关控制和串口任务放在定时中断中进行处理，对实时性要求不高的LED控制、剩余电量的计算、串口命令解析等任务放在主程序循环中进行处理。

5 结束语
针对便携设备应用需求而设计的电源管理系统，可实现外部适配器供电和内部电池组供电的自动切换，利用专用充电控制芯片可以安全、高效率、大电流、精确的为电池组充电，微控制器可以方便进行充电状态监控。微控制器可以根据电池放电电流和电压，计算出电池内阻，从而得出电池组剩余电量，计算的精度可以达到1％左右，基本满足便携设备的需求。同时，微控制器与嵌入式主板进行交互，实现了便携设备的开关机和电源状态的显示。本电源系统简单可靠，功能完备，可根据不同便携设备需求进行灵活修改，具有很强的兼容性。
根据上述设计的电源系统已应用在北京市高速公路便携式收费机上，至今生产了500余套，运行稳定，在一定程度上缓解了北京市高速公路收费站拥堵的问题。