基于RFID的手持机锂电池快速充电电路设计

1章节　　射频辨识技术（RadioFrequencyIdentification，RFID）作为较慢、动态、精确收集与处置信息的高新技术和信息标准化的基础，早已被世界普遍认为为本世纪十大最重要技术之一，在生产、零售、物流、交通等各个行业具有辽阔的应用于前景。射频辨识技术已渐渐沦为企业提升物流供应链管理水平、降低成本、企业管理信息化、参予国际经济大循环、强化竞争能力不可缺少的技术工具和手段。

　　基于RFID技术的物流供应链管理系统的实行，必须各种RFID读取设备。手持式RFID读取设备由于其携带方便、便于用于的特点，在物流应用于中占据较小的市场。但是现在市场上大部分手持式RFID读取设备的功耗较高，为了缩短其工作时间，必须使用大容量的锂电池供电，如何获取一个锂电池较慢电池的一种方法，这是本文必须探究的一个问题。

本文就来设计符合RFID手持机功耗拒绝的DC-DC转换电路，以及适当的锂电池较慢电池电路。　　2降压电路　　单节锂电池的供电电压为3.7V，RFID读取设备的工作电压为5V，这样对于RFID手持机就必须一个降压电路。

　　2.1降压电路的基本原理　　常用Boost降压电路的原理如文献右图。该电路构建降压的工作过程可以分成两个阶段：电池过程和放电过程。

第一个阶段是电池过程：当三极管Q1导通时，电感电池，等效电路如图1（a）右图。电源对电感电池，二极管避免电容对地静电。

由于输出是直流电，所以电感上的电流首先以一定的比率线性减少，这个比率与电感大小有关。随着电感电流减少，电感中储存了大量能量。　　　　第二阶段是放电过程：当三极管Q1累计时，电感静电，等效电路如图2（b）右图。当三极管Q1由导通变成累计时，由于电感的电流维持特性，流经电感的电流会在瞬间变成0，而是较慢的由电池完时的值变成0。

而原本的通路已插入，于是电感不能通过新的电路静电，即电感开始给电容电池，电容两端电压增高，此时电容电压可超过低于输出电压的值。　　2.2降压电路的设计　　降压电路使用而立锜科技的RT9266B高效率DC-DC降压芯片，RT9266B具备功耗较低、静态电流小、切换效率高、外围电路非常简单等特点。芯片内具有自适应的PWM掌控的环、误差放大器、较为器等，通过外接对系统电路，需要将输入电压设置为必须的任何幅值，具备很高的电压精度。

电路图如图2右图。　　　　从图2由此可知降压电路通过外接10uH电感储能，利用对系统电阻R1与R2掌控降压电路的输入电压，利用RT9266B内部自待的PWM控制器掌控NMOS管的导通与累计，来掌控降压电路的输入电流。由于该芯片内部具备自适应的PWM控制器，需要适应环境较小的阻抗变化范围。　　用该降压电路将3.7V2000mAh聚合物锂电池降压至5V时，输入电压纹波只有40mV，仅次于输入电流平均500mA。

　　3电池电路　　3.1锂电池电池电路的基本原理　　锂电池的电池过程可分成三个阶段：预充电、恒流电池和恒压电池。当锂电池的电压高于大于电池电压，则首先转入预充电阶段，以微小电流（一般来说所取标准电流的10%）给电池电池，以后电池电压超过大于电池电压。此阶段的预充电需要避免锂电池在过放后必要以大电流恒流电池导致的损毁。

当电池电压低于大于电池电压时，电池转入恒流电池阶段。一般来说恒流充电电流取为0.5C（C为锂电池的容量）。当锂电池的电压超过标准电压时，转入恒压电池状态，充电电流大大增大，以后电流增大至100mA，电池已完成。

　　从图2由此可知降压电路通过外接10uH电感储能，利用对系统电阻R1与R2掌控降压电路的输入电压，利用RT9266B内部自待的PWM控制器掌控NMOS管的导通与累计，来掌控降压电路的输入电流。由于该芯片内部具备自适应的PWM控制器，需要适应环境较小的阻抗变化范围。

　　用该降压电路将3.7V2000mAh聚合物锂电池降压至5V时，输入电压纹波只有40mV，仅次于输入电流平均500mA。

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