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低功耗可穿戴设备的电池管理系统方案(含原理图、PCB、BOM等)-电路设计

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简介:
本项目专注于开发低功耗可穿戴设备的高效电池管理方案,包括详细的设计文档如原理图、PCB布局和物料清单(BOM),旨在优化能源使用效率。 该穿戴设备的BMS(电池管理解决方案)参考设计基于TI公司的TIDA-00712开发板完成,适用于低功耗可穿戴设备如智能手表应用。此设计方案包括超低电流单节锂离子线性电池充电器、符合Qi标准的高度集成无线电源接收器、经济实惠的电压和电流保护集成电路以及系统侧配备集成感测电阻器的电量监测计。此外,该设计还包括一个升压电路,输出电压最高可达28V,适用于LCD类型显示设备。 此设计方案在一个尺寸为20mm x 29mm的小型PCB中实现;其输入电源可由Micro-USB接口或符合Qi标准的无线电源发送器提供。当检测到来自Micro-USB接口的5V电源时,无线电源接收器将自动关闭以节省电力。 该低功耗可穿戴设备电池管理开发板具有以下特性:带降压功能的充电器和可以为系统编程的手动重置计时器输出;经过优化后的无线接收器效率高达93%,只需一个IC即可实现,并符合WPC(无线电源联盟)V1.1标准。电量监测计具备Impedance Track功能,几乎即插即用。电池保护IC提供电压和电流充电放电全面保护的最经济高效的解决方案。 该可穿戴设备电池管理系统框图展示了整个系统架构,而管理电路板展示则提供了更详细的硬件布局信息;截图进一步说明了具体的设计细节。

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客服
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  • 穿PCBBOM)-
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    本项目专注于开发低功耗可穿戴设备的高效电池管理方案,包括详细的设计文档如原理图、PCB布局和物料清单(BOM),旨在优化能源使用效率。 该穿戴设备的BMS(电池管理解决方案)参考设计基于TI公司的TIDA-00712开发板完成,适用于低功耗可穿戴设备如智能手表应用。此设计方案包括超低电流单节锂离子线性电池充电器、符合Qi标准的高度集成无线电源接收器、经济实惠的电压和电流保护集成电路以及系统侧配备集成感测电阻器的电量监测计。此外,该设计还包括一个升压电路,输出电压最高可达28V,适用于LCD类型显示设备。 此设计方案在一个尺寸为20mm x 29mm的小型PCB中实现;其输入电源可由Micro-USB接口或符合Qi标准的无线电源发送器提供。当检测到来自Micro-USB接口的5V电源时,无线电源接收器将自动关闭以节省电力。 该低功耗可穿戴设备电池管理开发板具有以下特性:带降压功能的充电器和可以为系统编程的手动重置计时器输出;经过优化后的无线接收器效率高达93%,只需一个IC即可实现,并符合WPC(无线电源联盟)V1.1标准。电量监测计具备Impedance Track功能,几乎即插即用。电池保护IC提供电压和电流充电放电全面保护的最经济高效的解决方案。 该可穿戴设备电池管理系统框图展示了整个系统架构,而管理电路板展示则提供了更详细的硬件布局信息;截图进一步说明了具体的设计细节。
  • 无线充穿例及BOM文件-
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    本项目提供了一种无线充电技术应用于可穿戴设备中的详细设计方案,包括电路原理图和物料清单(BOM),旨在优化便携式电子产品的充电体验。 可穿戴设备需要高级电源管理技术来支持常开式功能,并延长电池运行时间。同时,这些设备还需采用小型可充电电池并适应紧凑的设计要求。本应用手册展示了如何为可穿戴设备设计一种可扩展的电源管理系统,该系统可根据具体需求定制化调整,如针对活动监控器或智能手表等产品。 此设计方案利用了锂离子电池充电技术,并配备了低静态电流(Iq)直流/直流降压和升压转换器以支持PMOLED显示屏以及心率监护仪(HRM),同时还提供了一个可配置的第二级低压Iq直流/直流降压,用于无线充电输入及灵活多样的系统电源管理。 该方案具有易于使用的特性,并且能够为显示屏、心率监测装置供电的同时,也适用于无线电或双核MCU等组件。此技术广泛应用于各种可穿戴健身设备和活动监控器以及智能手表中。相关的TI器件也被推荐用于实现这一解决方案。
  • 项目例与-适用于TI穿无线充器(PCBBOM)免费下载.zip
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    本资源提供适用于TI低功耗可穿戴设备的无线充电器设计方案,包含详细的原理图、PCB布局以及物料清单(BOM),支持直接下载。 本项目实例是一个基于德州仪器(TI)低功耗技术的可穿戴应用无线充电器设计方案,提供了完整的硬件原理图、PCB布局以及物料清单(BOM),对于学习和开发无线充电设备具有很高的参考价值,尤其适用于智能手表、健康追踪器等可穿戴设备。 一、德州仪器低功耗技术 在微控制器领域,德州仪器拥有丰富的经验和领先的技术。此项目可能采用了TI的MSP430或CC系列MCU。这些芯片能够在保持高性能的同时实现超低功耗运行,非常适合长时间工作的可穿戴设备。例如,MSP430FR系列具有内置闪存和FRAM存储器,能够快速读写且能耗极低;而CC系列则专为无线通信和能量采集应用设计。 二、无线充电原理 项目中的无线充电基于电磁感应或磁共振技术,其中最常见的是Qi标准。采用的TI无线充电芯片如BQ2570x系列可能被用到,这些芯片集成了接收与发送功能,能够实现高效且安全的能量传输,并具备过温、过压和欠压保护等功能。 三、硬件设计 1. 原理图:展示了整个系统的电路连接及组件配置,包括电源管理模块、无线充电单元、MCU控制以及传感器接口等部分。通过分析原理图可以理解系统的工作流程与各部件间的协同工作方式。 2. PCB布局:印制电路板(PCB)设计是将原理图转化为实际硬件的关键步骤。良好的布局能够优化信号质量,减少电磁干扰,并考虑散热和体积等因素,在可穿戴设备的设计中尤其重要。 3. BOM:物料清单提供了所有需要的电子元件及其数量,为制造硬件提供依据。通过查看BOM可以了解项目的成本结构及购买所需零件。 四、智能控制 项目中的单片机负责处理无线充电过程的数据交互和逻辑控制任务,包括电量监测、充电状态指示等功能,并且具备错误检测与保护机制等特性。TI的MCU通常配备了丰富的外设接口,便于连接各种传感器和显示设备实现智能化控制功能。 五、嵌入式软件开发 项目还可能涉及了嵌入式软件编写工作,用于控制MCU执行无线充电算法。这包括电源管理程序、通信协议栈及用户界面编程等内容。 此实例为学习者提供了从理论到实践的完整无线充电解决方案,并涵盖了硬件设计、嵌入式系统和低功耗技术等多个领域的知识,有助于提升相关技能与开发能力。
  • STM32F411CE最小板适用于穿PCB)-
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    这款STM32F411CE最小系统板专为可穿戴设备设计,包含详细的原理图与PCB布局文件。此电路板集成了高性能微控制器,适合开发低功耗、高集成度的穿戴式产品。 该设备包含一个RGB LED、两个用户按键以及一个复位按键,并引出了所有相关引脚。设计紧凑,适用于智能手表等可穿戴设备的最小系统使用。
  • DIYPCBBOM及部分源码)-
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    本项目详细介绍了电池管理系统的设计流程,包括工作原理解析、电路图绘制、PCB布局与布线技巧,并提供物料清单和部分代码,适合电子爱好者深入学习。 该设计基于ADI公司的AD7280A芯片完成。下面分享一些电池管理系统的设计心得。 AD7280A的主要特性包括: - 12位精度的ADC转换器,可在48节电池中仅需7微秒内完成转换。 - AD7280A采用直接从电池供电的方式,并支持宽范围输入电压(8至30V),其理论精度为正负1.6毫伏,在广泛的温度范围内也能保持高性能,适用于汽车级应用需求。 - 芯片集成了6个用于测量的电压通道和同样数量的温度采集通道,这在同类产品中具有优势。 然而,在实际使用过程中也遇到了一些挑战。例如SPI通信方式方面,这款芯片在一个时钟周期内要求完成数据接收与发送任务,而大多数单片机并不具备这种功能或需要额外编程实现模拟该模式下的操作。本次实验采用的是PIC16F876A单片机,由于其缺少匹配的SPI接口支持,最终只能通过软件方式来模仿SPI通信机制,这在一定程度上削弱了AD7280A的数据传输速度优势。 电池管理系统设计概述: - 从宏观角度来看,在电动汽车和混合动力汽车中必须安装电池管理系统以确保对电池进行检测、维护正常充放电状态以及防止过充电或过度放电现象发生,从而延长其使用寿命并保障续航里程。 - 微观层面上来看,对于电子设备(如笔记本电脑、MP4播放器等)同样需要监控电池的状态来合理安排它们的使用方式。 在对电池进行监测时主要关注电压、温度以及电流三个方面。特别是针对当前检查整个电池组总电压已不足以保证准确度和安全性的现状而言,这款芯片集成了一系列重要功能(如ADC转换器、SPI接口及单体电压检测)大大减少了所需硬件体积,并简化了原本复杂的任务流程。 本次设计的核心理念是利用AD7280A来采集电池的电压信息并替代之前使用的隔离与切换设备等复杂操作。此外,通过MOSFET实现对电池进行放电均衡以保持一致性避免潜在风险;同时提供实时显示功能报告当前状态并在出现异常情况时触发LED报警提示用户注意。 项目视频演示及电路图将不再包含任何链接或联系方式信息。
  • D类音频放大器PCB)-
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    本项目专注于开发一款高效能、低能耗的D类音频放大器电源系统,详细介绍了从原理图绘制到PCB布局的设计流程。 该电源模块适用于D类放大器的通用输入3.3V、12V、36V及200W连续功率供应参考设计。主要输出电压为36V,可提供200W持续功率和540W峰值功率。第一级采用功率因数校正升压电路;反激式转换器在初级侧产生12V电压,在次级侧则分别生成12V(电流300mA)与3.3V(电流200mA)。通过硬件开关和远程输入,该模块可切换至待机模式:此时禁用36V输出,而保持12V及3.3V“始终开启”。这样,在交流电压为115Vac时的待机电流降至150mW;在230Vac下则减少到270mW。另外,第二个数字输入可将主要输入电压从36V切换至18V,以适应音频放大器低功耗需求下的更低电流消耗模式。 电路设计中采用的重要芯片包括TPS560200、TL431A等。 TPS560200是一款集成MOSFET的17V 500mA低静态电流Iq自适应导通时间D-CAP2模式同步单片降压转换器,采用简易使用的五引脚SOT-23封装。 该设计特性包括: 低成本PFC + 2开关正向拓扑可提供高达200W平均功率和540W峰值功率; 恒定的开关频率:特别适合音频应用; 简单的散热接口:仅需板上两个小型散热器即可; 良好的插头到插头效率:在115Vac下达到84%,而在230Vac下则为86%; 紧凑型结构设计,尺寸仅为126mm x 145mm,高度为35mm。
  • 智能手表单节PCBBOM)-
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    本项目提供一款高效智能手表单节电池充电解决方案,包含详尽的设计文档如原理图、PCB布局及物料清单(BOM),助力开发者轻松实现智能穿戴设备的便捷充电功能。 智能手表单节电池充电器解决方案概述:如何在可穿戴智能手表狭小的设计空间内设计单节电池充电器。该方案通过IIC通信接口与MUC控制器进行数据交换,支持5V、9V或12V电压输入,并提供最大为1.5A的充电电流值。此适配器仅需占用1.7cm²的空间,以高效率和最少零件实现设计目标。 可穿戴智能手表单节电池充电器实物展示:展示了该充电解决方案的实际应用情况。 可穿戴智能手表单节电池充电器系统设计框图:描绘了整个系统的架构布局。 可穿戴智能手表单节电池充电器电路特性: - 最大1.5A的单节电池充电能力 - 在0.5A和1.5A时,效率高达92% - 低功耗PFM模式适用于轻负载操作 - 支持3.9V至14V宽范围输入电压 可穿戴智能手表单节电池充电器PCB截图:展示了电路板的设计细节。
  • 高精度超声热量/流量PCBBOM及源代码)-
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    本项目提供了一种高精度低功耗的超声波热量与流量测量解决方案,内含详细的设计文档和资源,包括原理图、PCB布局、物料清单以及软件源码。 前言:精度与性价比是超声流量计为液体和气体流量测量带来的关键性变革。在收费、漏泄检测以及保护自然资源方面,流量计至关重要,并且它们也是公用事业及水、气、热等工业配送系统的核心设备。当前最常用的机械式流量计通过运动部件来测量管道中流体的速度,然而这些运动部件会随着时间的推移磨损并导致精度下降,通常需要在十年内进行更换。 Maxim Integrated公司的MAXREFDES70#超声传播时间流量计,在管道上行和下行两个方向上的压电传感器之间发送与接收信号。通过测量上下两向上传输的时间差(TOF),结合成熟的数字信号处理技术,可以计算出非常精确的流体体积量。 其中,MAX35101是热量/流量计系统的核心芯片,集成了自动时间差测量所需的所有功能:包括超声波脉冲发射和检测、时间差计算、温度测量以及实时时钟。该设备可以在可配置的定时模式下工作,并且只需要少量主机微控制器介入,从而大大降低了系统的总功耗。 这款高精度大量程的超低功耗(电池寿命可达20年)产品具有结构紧凑与成本低廉的特点。 应用方面包括: - 超声热量表 - 超声冷气表 - 超声水表 此外,还提供了该设备实物展示、电路原理图和源代码截图以供参考。
  • TDA2030 30W 音频率放大器详解,/PCB/BOM-
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    本资料详尽解析TDA2030 30W音频功放的设计,包含工作原理、电路图、PCB布局及物料清单等信息,适用于音响爱好者与电子工程师。 本设计分享的是基于TDA2030音频功率放大器的设计方案,并附有原理图、PCB图及物料清单(BOM)。该音频功率放大器采用双电源±12V供电,前级使用高速高带宽高压摆率TP1272-S作为放大。后端则由恩智浦的3PEAK高精密双运放和DA2030组成,具有极低温漂、超低偏置及高抗干扰能力的特点。该功率放大器驱动的是30W、4~8欧姆的喇叭,能够清晰地再现高低音效果,并且耐听无破音。 TDA2030音频功率放大器实物图和BOM清单已提供。