ATtiny13-TinyUPS:简约高效的不间断电源解决方案
在当今电子设备普及的时代,确保设备的持续供电变得至关重要。ATtiny13-TinyUPS 是一款基于 ATtiny13A 微控制器和锂离子电池的简单而不失高效的不间断电源(Uninterruptible Power Supply,UPS)解决方案。下面,我们将深入探讨这款开源项目的核心功能、技术特性及应用场景。
项目介绍
ATtiny13-TinyUPS 是一款基于 ATtiny13A 微控制器的 5V/2.5A 不间断电源,其采用锂离子电池作为能量缓冲,并集成了负载共享的电源路径管理系统。这款设备能够实时监测电源状态和电池充电水平,并与连接的设备进行通信,确保在电源切换时设备能够无缝运行。
项目技术分析
硬件设计
ATtiny13-TinyUPS 的硬件设计包括电池充电模块、电池保护模块、DC/DC 升压转换器以及电源路径控制模块。
- 电池充电模块:采用 TP4056 线性充电芯片,支持单节锂离子电池的恒流/恒压充电。充电电压固定为 4.2V,充电电流可通过外部电阻 R3 调节(最大 1000mA)。
- 电池保护模块:使用 DW01A 电池保护芯片与两个并联的 FS8205 双 MOSFET,实现过充、过放、过流和短路保护。
- DC/DC 升压转换器:采用 FP6277 同步升压转换器,将电池电压升至 5V。该转换器使用同步 MOSFET 替代传统二极管,提高了转换效率。
- 电源路径控制:集成了负载共享系统,当外部电源接入时,系统将自动切换至外部电源供电,同时对电池进行充电。
软件设计
软件方面,ATtiny13A 负责监测电源和电池充电状态,并根据设定的控制参数进行自动开关机操作。以下是软件设计中的几个关键参数:
- SHUTDOWNLEVEL:当电池电压低于此阈值时,系统将通知设备关机。
- USERPOWERLEVEL:用户允许开机时的电池电压阈值。
- POWERONLEVEL:外部电源恢复时,系统自动开机的电压阈值。
- BOOTUPTIMER、SHUTDOWNTIMER 和 REQUESTTIMER:分别定义设备启动时间、关机时间和按钮请求关机的时间。
项目技术应用场景
ATtiny13-TinyUPS 的应用场景广泛,特别适合以下几种情况:
- 嵌入式系统:为嵌入式系统提供稳定的电源保障,确保系统在电源波动时正常运行。
- 移动设备:为移动设备提供备用电源,确保在主电源故障时设备不会突然断电。
- 便携式仪器:为便携式仪器提供不间断电源,提高设备的可靠性和使用体验。
项目特点
ATtiny13-TinyUPS 具有以下显著特点:
- 简约设计:硬件设计简洁,易于理解和维护。
- 高效转换:采用同步升压转换器,提高了转换效率。
- 实时监测:通过 ATtiny13A 实时监测电源和电池状态,确保系统稳定运行。
- 自动切换:负载共享系统能够在主电源和电池之间自动切换,提高系统的可靠性。
总结而言,ATtiny13-TinyUPS 是一款值得推荐的简约高效的不间断电源解决方案,适用于多种嵌入式和移动设备应用场景。通过开源社区的力量,该项目已经积累了丰富的经验和改进,为用户提供了稳定的电源保障。
创作声明:本文部分内容由AI辅助生成(AIGC),仅供参考