2 电源管理
稳定可靠的直流电源是目前大部分电子产品和家用电器安全工作的保障,是一切电子设备的心脏,其性能优劣直接关系到电子设备的技术指标及能否安全可靠地工作。而目前人们日常生活所需的电能多来自市交流电网,因此,使交流电变成稳定直流电的稳压电源一直是人们关心和研究的对象。从稳压电源的工作方式上看,有线性稳压电源和开关稳压电源两种。线性稳压电源亦称串联调整式稳压电源,其稳压性好,输出纹波电压很小,但它必须使用工频变压器与电网进行隔离,并且调整管的功率损耗较大,致使电源的体积和重量大、效率低。开关稳压电源(简称开关电源)主要是利用功率器件的开关交流工作原理,关键元器件工作在高频开关状态,本身消耗的能量很低,电源效率可达80%~90%,比普通线性稳压电源效率提高近一倍。并且由于开关频率高(几十至几百千赫兹),去掉了工频变压器和低频滤波电感,减小整机体积和重量、提高了工作效率,使之与线性稳压电源相比具有效率高、重量轻、稳压范围宽等优点。因此,近几年市面上的开关电源已经逐步替代了传统的线性调节稳压电源成为稳压电源的主流产品。
开关电源由主电路与控制电路两大部分组成,主电路的能量传递给负载电路,控制电路则按照输入/输出条件控制主电路工作状态,将控制电路集成化即成为开关电源。开关电源的控制模式,大致有以下三种:
(1)脉宽调制方式,简称脉宽调制(Pulse Width Modulation,PWM)式。其特点是固定开关频率,通过改变脉冲宽度来调节占空比。因开关周期也是固定的,这就为设计滤波电路提供了方便。受功率开关最小导通时间的限制,对输出电源不能做宽范围的调节;另外输出端一般要接假负载,以防止空载时输出高电压。目前,集成开关电源大多采用PWM方式
(2)脉冲频率调制方式,简称脉频调制(Pulse Fre-quency MOdulation,PFM)式。它是将脉冲宽度固定,通过改变开关频率来调节占空比的。在电路设计上要用固定脉宽发生器来代替脉宽调制器中的锯齿波发生器,并利用电压频率转换器(例如压控振荡器VCO)改变频率。其稳压原理是:当输出电压Vo升高时,控制器输出信号的脉冲宽度不变而周期变长,使占空比减小,Vo降低。PFM式开关电源的输出电压调节范围很宽,输出端可不接假负载。
(3)混合调制方式,是指脉冲宽度与脉冲频率均不固定,彼此都能改变的方式,它属于PWM和PFM的混合方式。
基于1394的接口电路采用双层供电模式,一路是通过1394数据接口输入8~40 V电压源,再经电压转换芯片提供电路所需电压;另一路是通过直流电压源直接输入电路所需电压。接口电路电源块框图如图1所示。
3 基于1394的数据传输电路
基于1394的接口电路是实现数据传输的关键环节,电路采用1394&USB双输出端口芯片PL-3507,在移动存储设备与PC机之间实现数据双向传输,接口电路框图如图2所示。
4 IEEE1394的发展
IEEE1394作为一种高性能串行总线标准,支持高速点对点传输,在PC产品中有着不可替代的地位,P1394b,1394c,Wireless1394等新协议的出现将大大推动1394技术的发展,推动PC产品的革新换代,学习研究1394相关技术将有着很好的应用前景。