一体化嵌入式系统供电单元的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于电子控制技术领域，具体涉及的是一体化嵌入式系统供电单元。
【背景技术】
[0002]随着电力电子技术的高速发展，电力电子设备与人们的工作、生活的关系日益密切，而电子设备都离不开可靠的电源，电源的发展与应用在安防监控，节约能源、节约资源及保护环境方面都具有重要的意义。本实用新型电路主要应用于高频开关电源嵌入式监控系统中，具备良好的EMI设计以及各种保护电路，可以滤除由电网进来的各种干扰信号，防止电源开关电路形成的高频扰窜电网，且所设计的自启动电路在电源故障或干扰信号使电路进入无效状态后，不用重新启动就自动回到有效状态。所以本供电单元装置可以输出稳定的直流5V、3.3V、3.15V,2.775V、1.8V，保证了供电单元的稳定性和安全可靠，为控制、保护、驱动和显示等电路可以提供稳定的电压，保证核心控制板内部操作系统和应用程序正常稳定运行以及LVDS触摸屏正常显示工作。
【发明内容】
[0003]本实用新型是一体化嵌入式系统供电单元，它能够把输入的直流12V电源通过此供电单元输出稳定的直流5V、3.3V、3.15V、2.775V、1.8V，电路中具备良好的EMI设计以及各种保护电路，保证了供电单元的稳定性。
[0004]本实用新型实现过程是:一体化嵌入式系统供电单元是由EMI电路部分、电平转换电路部分、稳流电路部分、自启动电路部分、DA9053电源控制电路部分组成的；其特征是直流12V电源通过EMI电路后进入LM22676TJ-ADJ芯片输出5V电源，5V电源经过LTC3125芯片电路后输出稳定的5V电源并做了限流保护功能，此电压信号输出给自启动电路，自启动电路为DA9053的启动引脚产生一个大于350ms的低电平信号，DA9053电源控制电路开始工作，DA9053启动后则可以输出稳定的3.15V、2.775V、1.8V，给ARM系统提供稳定可靠的供电电源。
[0005]本实用新型保证了系统的安全可靠性，电路设计简化合理，具有滤波效果好，保护性能高，运行安全可靠等特点。
【附图说明】
[0006]图1是本实用新型电源电路EMI电路部分；
[0007]图2是本实用新型电源电路LM22676电平转换部分；
[0008]图3是本实用新型电源电路LTC3125稳流电路部分；
[0009]图4是本实用新型DA9053电源控制芯片自启动电路部分；
[0010]图5是本实用新型供电单元硬件总体框图。
【具体实施方式】
[0011]下面结合附图具体对本实用新型作进一步的详细说明:
[0012]一体化嵌入式监控供电单元是由EMI电路部分、LM22676电平转换部分、LTC3125稳流电路部分、DA9053电源控制芯片自启动电路部分和ARM系统组成的。本实用新型的工作原理是，外接电源模块输出12V直流电压经止逆二极管1N4007、压敏电阻、稳压管输入到TF101A3M滤波器，隔离输出的12V直流电压，经LM22676组成的BUCK电路降压到5V输出；输出的信号经LTC3125稳流芯片，输出稳定的5V直流电压；此信号输出至DA9053电源管理芯片，自启动电路开始工作，DA9053启动后则可以输出稳定的3.15V、2.775V、1.8V，给ARM系统提供稳定可靠的供电电源。
[0013]具体实施:
[0014]EMI电路部分:EMI设计选用了 TF101A3M-3A军用EMI滤波器，在电源的正输入端选用了止逆二极管1N4007、在电源的负输入端和PE之间并联18V压敏电阻180KD14和18V稳压管1.5KE18CA，组成电源的共模保护模式；C306输出滤波电容选用100uF/25V的电解电容，主要滤除电路中的低频纹波。
[0015]LM22676电平转换部分:LM22676具有宽广的输入电压范围4.2~42V，可以驱动电流高达3A的负载，开关时钟频率由内部工作在500kHz固定频率的振荡器提供，集成了一个输出电流能力为3A的N沟道MOSFET作为开关，并通过这个MOSFET获得90%的高效率。具有内置热关断、限流和远程关断等故障保护特性。由C301和V301组成泵升电路，电容C301储能提供开关所需能量，使芯片可以自启动工作，稳压管V301防止电压过高损坏芯片；由R303、R304、R308、R309这些电阻的匹配关系，可以调节输出所需的电压值；C304、C303分别滤除电路中的低频和高频干扰信号。
[0016]LTC3125稳流电路部分:LTC3125是可编程的平均输入电流限值，输入电流限值最大为1.2A、5%输入电流准确度200mA至100mA编程范围。VIN:1.8V至5.5V, VOUT:2V至5.25V ;内部电流检测电阻器；效率高达93%。电路中由R307电阻的阻值来确定电路的最大限流值，由R305、R310电阻的阻值来确定电路的输出电压值。
[0017]DA9053电源控制芯片自启动电路部分:DA9053的启动引脚需要收到一个大于350ms以上的低电平信号，电路才能正常工作，为此通过调整R318、R320的阻值来改变对C315、C314的充电时间，U307的1、3引脚和6引脚不能同时达到高电平，逻辑器件U306(NLASB3157FT2G)的输出4引脚会输出会由高电平变为低电平，350ms后输出高电平的过程，逻辑器件U306的4引脚会由接3引脚转为接I引脚，350ms后继续接I引脚，DA9053的启动引脚内部集成上拉电阻，故可以实现了启动引脚上产生一个大于350ms以上的低电平信号，实现电路的启动过程。
【主权项】
1.一体化嵌入式系统供电单元，其特征在于由EMI电路部分、LM22676电平转换部分、LTC3125稳流电路部分、自启动电路部分、DA9053电源控制电路部分组成的；直流12V电源通过EMI电路后进入由LM22676TJ-ADJ芯片搭建的电平转换部分，输出5V电压，经过LTC3125稳流电路后输出稳定且具有限流保护功能的5V直流电压，此电压信号输出给自启动电路，自启动电路为DA9053的启动引脚产生一个大于350ms的低电平信号，DA9053电源控制电路开始工作，DA9053启动后则可以输出稳定的3.15V、2.775V、1.8V，给ARM系统提供稳定可靠的供电电源。
【专利摘要】一体化嵌入式系统供电单元是由EMI电路部分、LM22676电平转换部分、LTC3125稳流电路部分、DA9053电源控制芯片自启动电路部分、外设供电电路部分和ARM系统组成的。本实用新型的工作原理是，外接电源模块输出12V直流电压经止逆二极管1N4007、压敏电阻、稳压管输入到TF101A3M滤波器，隔离输出的12V直流电压，经LM22676组成的BUCK电路降压到5V输出；输出的信号经LTC3125稳流芯片，输出稳定的5V直流电压；此信号输出至DA9053电源管理芯片，自启动电路开始工作，DA9053启动后则可以输出稳定的3.15V、2.775V、1.8V，给ARM系统提供稳定可靠的供电电源。
【IPC分类】H02M1-32, H02M1-14, H02M1-36, H02M1-44
【公开号】CN204408187
【申请号】CN201420627018
【发明人】牟立萍
【申请人】哈尔滨电工仪表研究所
【公开日】2015年6月17日
【申请日】2014年10月28日