基于RFID的手持機鋰電池快速充電電路設計

射頻識別技術(RadioFrequencyIdentification,RFID)作為快速、實時、準確采集與解決信息的高新技術和信息標準化的基礎,已經被世界公認為本世紀十大緊要技術之一,在加工、零售、物流、交通等各個行業有著廣闊的使用前景。射頻識別技術已逐漸成為公司提高物流供應鏈管理水平、降低成本、公司管理信息化、參與國際經濟大循環、加強競爭能力不可缺少的技術工具和手段。

基于RFID技術的物流供應鏈管理系統的執行,要各種RFID讀寫設備。手持式RFID讀寫設備由于其攜帶方便、便于使用的特點,在物流使用中占有較大的市場。但是今朝市場上大部分手持式RFID讀寫設備的功耗較高,為了延長其工作時間,要采用大容量的鋰電池供電,要怎么樣供應一個鋰電池快速充電的一種辦法,這是本文要探討的一個問題。本文就來設計滿足RFID手持機功耗要求的DC-DC變換電路,以及相應的鋰電池快速充電電路。

2升壓電路

單節鋰電池的供電電壓為3.7V,RFID讀寫設備的工作電壓為5V,這樣關于RFID手持機就要一個升壓電路。

2.1升壓電路的基本原理

常用Boost升壓電路的原理如文獻所示。該電路實現升壓的工作過程可以分為兩個階段:充電過程和放電過程。第一個階段是充電過程:當三極管Q1導通時,電感充電,等效電路如圖1(a)所示。電源對電感充電,二極管戒備電容對地放電。由于輸入是直流電,所以電感上的電流首先以一定的比率線性新增,這個比率與電感大小有關。隨著電感電流新增,電感中儲存了大量能量。

第二階段是放電過程:當三極管Q1截止時,電感放電,等效電路如圖2(b)所示。當三極管Q1由導通變為截止時,由于電感的電流保持特性,流經電感的電流不會在瞬間變為0,而是緩慢的由充電完畢時的值變為0。而原來的通路已斷開,于是電感只能通過新電路放電,即電感開始給電容充電,電容兩端電壓升高,此時電容電壓可達到高于輸入電壓的值。

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