基于RFID的手持機快速充電電路模塊設計

　　射頻識別技術（Radio Frequency Identification， RFID）作為快速、實時、準確采集與處理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重要技術之一，在生產、零售、物流、交通等各個行業(yè)有著廣闊的應用前景。射頻識別技術已逐漸成為企業(yè)提高物流供應鏈管理水平、降低成本、企業(yè)管理信息化、參與國際經濟大循環(huán)、增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實施， 需要各種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，在物流應用中占有較大的市場。但是現在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，需要采用大容量的鋰電池供電， 如何提供一個鋰電池快速充電的一種方法，這是本文需要探討的一個問題。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。

　　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，二極管防止電容對地放電。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增加， 這個比率與電感大小有關。隨著電感電流增加，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?yōu)榻刂箷r，由于電感的電流保持特性，流經電感的電流不會在瞬間變?yōu)?，而是緩慢的由充電完畢時的值變?yōu)?。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。

　　升壓電路的設計：升壓電路采用立锜科技的 RT9266B 高效率DC-DC 升壓芯片，RT9266B 具有功耗低、靜態(tài)電流小、轉換效率高、外圍電路簡單等特點。芯片內帶有自適應的PWM 控制環(huán)、誤差放大器、比較器等，通過外接反饋電路，能夠將輸出電壓設置為需要的任何幅值，具有很高的電壓精度。電路圖如圖2 所示。

　　從圖2 可知升壓電路通過外接10uH 電感儲能， 利用反饋電阻R1 與R2 控制升壓電路的輸出電壓， 利用RT9266B 內部自待的PWM 控制器控制NMOS 管的導通與截止， 來控制升壓電路的輸出電流。由于該芯片內部具有自適應的PWM 控制器，能夠適應較大的負載變化范圍。用該升壓電路將3.7V 2000mAh 聚合物鋰電池升壓至5V時，輸出電壓紋波只有40mV，最大輸出電流可達500mA。