笔记本电脑电源管理系统设计
发布时间：2021-10-30 18:35
电源是电子产品的重要组成部分,优化电源性能可以在很大程度上提升产品的整体性能,笔记本电脑尤其如此。与台式电脑相比,笔记本电脑最大的优越性就是便携性。该功能主要依赖于笔记本的电池。但是随着大规模集成电路的发展,笔记本电脑不断在向轻、薄、小及功能集成化的方向发展,而电池能量密度的提高速度远远不能支持和满足上述发展趋势,这就要求不断优化电源管理以弥补高功能集成度的发展所引起的功耗上升的缺陷,降低功耗,延长用户的使用时间。本文的研究工作是研制一整套笔记本电脑电源管理系统,优化电源管理,同时在使用电源适配器供电时,通过降低主板温度进一步延长产品的使用年限。基于本文的设计思想,有助于用户在使用电池供电时拥有更长的使用时间,并在使用电源适配器供电时拥有更好的性能。本文研究工作的具体内容包括:优化了基于H8微处理器的电源管理系统,根据主板芯片组对电源管理系统的需求,设计多组直流电源转换/供电回路,以及电池与外部直流电源切换回路、锂离子电池充电回路为整个主板芯片组及外部设备供电。通过对输出电源精度、电源抗拉能力、带负载能力、电转换效率、电源波形、上下桥切换间隔等项目在内的完整测试,结果表明:该系统不但电...
【文章来源】：苏州大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 笔记本电脑电源管理系统的概述及其国内外发展现状
1.1.1 笔记本电脑电源管理系统概述
1.1.2 国内外发展现状
1.2 课题的研究意义
1.3 课题的研究内容及论文结构安排
1.3.1 课题的研究内容
1.3.2 论文结构安排
第2章 笔记本电源管理系统的总体设计
2.1 笔记本电脑概述
2.2 电源管理系统概述
2.2.1 电源管理的定义
2.2.2 电源管理的途径
2.2.3 脉冲宽度调制（PWM）电源简介
2.3 本文设计的电源管理系统介绍
2.3.1 系统框图
2.3.2 系统设计要求
第3章 硬件设计
3.1 DC/DC 电源管理IC 伺服电路设计
3.1.1 3V/5V 电源设计
3.1.2 1.8V/1.5-DDR/1.05V 电源设计
3.1.3 1.5VS 电源设计
3.1.4 0.75V 电源设计
3.1.5 2.5VS 电源设计
3.1.6 CPU-Core 电源设计
3.1.7 充电电源设计
3.2 延时及逻辑电路设计
3.2.1 CPU 时序
3.2.2 MCH(北桥)
3.2.3 ICH（南桥）
3.2.4 芯片组及系统
3.2.5 本系统时序设计
3.3 H8 设计
3.3.1 温度探测控制设计
第4章 软件设计
4.1 总体构架设计
4.2 分支模块控制设计
4.2.1 温度控制模块
4.2.2 开机时序模块
4.2.3 系统状态监控及响应模块
4.2.4 报警及紧急处理模块
4.2.5 电池及功率控制模块
4.2.6 指示灯及外设开关模块
4.2.7 键盘输入输出控制模块
第5章 系统测试
5.1 信号时序测试
5.2 电源指标测试
5.2.1 输入电压范围测试
5.2.2 启动时电压过冲
5.2.3 效率
5.2.4 线性电源调整/负载调整/脉动(Ripple)/噪声(Noice)
5.2.5 输出电流极限
5.2.6 短路保护后功率消耗
5.2.7 空载功耗
5.2.8 瞬变输出响应
5.2.9 MOSFET 驱动
第6章 总结
参考文献
攻读学位期间本人出版或公开发表的论著、论文
致谢
附录
【参考文献】：
期刊论文
[1]笔记本电脑电源配置分析[J]. 吴康. 电源世界. 2009(03)
[2]动态电源管理框架的扩展与实现[J]. 刘发贵,麦伟鹏,黄凯耀. 华南理工大学学报(自然科学版). 2007(05)
[3]灵活的动态电源管理解决方案[J]. Shyam Chandra. 中国集成电路. 2007(02)
[4]新型的笔记本电脑电源管理技术[J]. 李晓延. 今日电子. 2006(11)
[5]便携产品电源芯片的应用技术[J]. 颜重光. 电子设计应用. 2006(01)
[6]系统级动态电源管理算法的研究[J]. 唐志芳,时海涛,鲁华祥,王守觉. 计算机工程与应用. 2005(06)
[7]基于软件的嵌入式系统低能耗技术[J]. 刘向文. 现代电子技术. 2005(04)
[8]嵌入式系统的动态电源管理架构[J]. 夏军,郑建宏. 单片机与嵌入式系统应用. 2005(01)
[9]便携式电子产品的电源管理[J]. 高永录. 西部广播电视. 2004(12)
[10]CPCI和VME工控机DSP板卡的电源管理[J]. 蔡建隆,苏涛. 电子技术. 2004(01)
硕士论文
[1]叠栅MOSFET的结构设计与特性研究[D]. 张杰.安徽大学 2010
[2]CUDA平台上的CPU/GPU异步计算模式[D]. 姚平.中国科学技术大学 2010
[3]服务器电源智能管理系统的研究[D]. 吴明生.山东大学 2008
本文编号：3467222
【文章来源】：苏州大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 笔记本电脑电源管理系统的概述及其国内外发展现状
1.1.1 笔记本电脑电源管理系统概述
1.1.2 国内外发展现状
1.2 课题的研究意义
1.3 课题的研究内容及论文结构安排
1.3.1 课题的研究内容
1.3.2 论文结构安排
第2章 笔记本电源管理系统的总体设计
2.1 笔记本电脑概述
2.2 电源管理系统概述
2.2.1 电源管理的定义
2.2.2 电源管理的途径
2.2.3 脉冲宽度调制（PWM）电源简介
2.3 本文设计的电源管理系统介绍
2.3.1 系统框图
2.3.2 系统设计要求
第3章 硬件设计
3.1 DC/DC 电源管理IC 伺服电路设计
3.1.1 3V/5V 电源设计
3.1.2 1.8V/1.5-DDR/1.05V 电源设计
3.1.3 1.5VS 电源设计
3.1.4 0.75V 电源设计
3.1.5 2.5VS 电源设计
3.1.6 CPU-Core 电源设计
3.1.7 充电电源设计
3.2 延时及逻辑电路设计
3.2.1 CPU 时序
3.2.2 MCH(北桥)
3.2.3 ICH（南桥）
3.2.4 芯片组及系统
3.2.5 本系统时序设计
3.3 H8 设计
3.3.1 温度探测控制设计
第4章 软件设计
4.1 总体构架设计
4.2 分支模块控制设计
4.2.1 温度控制模块
4.2.2 开机时序模块
4.2.3 系统状态监控及响应模块
4.2.4 报警及紧急处理模块
4.2.5 电池及功率控制模块
4.2.6 指示灯及外设开关模块
4.2.7 键盘输入输出控制模块
第5章 系统测试
5.1 信号时序测试
5.2 电源指标测试
5.2.1 输入电压范围测试
5.2.2 启动时电压过冲
5.2.3 效率
5.2.4 线性电源调整/负载调整/脉动(Ripple)/噪声(Noice)
5.2.5 输出电流极限
5.2.6 短路保护后功率消耗
5.2.7 空载功耗
5.2.8 瞬变输出响应
5.2.9 MOSFET 驱动
第6章 总结
参考文献
攻读学位期间本人出版或公开发表的论著、论文
致谢
附录
【参考文献】：
期刊论文
[1]笔记本电脑电源配置分析[J]. 吴康. 电源世界. 2009(03)
[2]动态电源管理框架的扩展与实现[J]. 刘发贵,麦伟鹏,黄凯耀. 华南理工大学学报(自然科学版). 2007(05)
[3]灵活的动态电源管理解决方案[J]. Shyam Chandra. 中国集成电路. 2007(02)
[4]新型的笔记本电脑电源管理技术[J]. 李晓延. 今日电子. 2006(11)
[5]便携产品电源芯片的应用技术[J]. 颜重光. 电子设计应用. 2006(01)
[6]系统级动态电源管理算法的研究[J]. 唐志芳,时海涛,鲁华祥,王守觉. 计算机工程与应用. 2005(06)
[7]基于软件的嵌入式系统低能耗技术[J]. 刘向文. 现代电子技术. 2005(04)
[8]嵌入式系统的动态电源管理架构[J]. 夏军,郑建宏. 单片机与嵌入式系统应用. 2005(01)
[9]便携式电子产品的电源管理[J]. 高永录. 西部广播电视. 2004(12)
[10]CPCI和VME工控机DSP板卡的电源管理[J]. 蔡建隆,苏涛. 电子技术. 2004(01)
硕士论文
[1]叠栅MOSFET的结构设计与特性研究[D]. 张杰.安徽大学 2010
[2]CUDA平台上的CPU/GPU异步计算模式[D]. 姚平.中国科学技术大学 2010
[3]服务器电源智能管理系统的研究[D]. 吴明生.山东大学 2008
本文编号：3467222
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