无线传感器网络电源智能控制系统方案(2)
电池电压取样电阻网络是通过取样电阻的组合对电池的输出电压进行分压取样，各电阻端点对应的电池电压状态值分别为：R2对应22.8V，R3对应23.5V，R4对应24.2V，R5对应25V。当电池输出的电压值等于各个电阻设定的状态值时，则该电阻端取样电压为3.3V;当电池输出的电压值大于各个电阻设定的状态值时，则该电阻端取样电压大于3.3V;当电池输出的电压值小于各个电阻设定的状态值时，则该电阻端取样电压小于3.3V。取样电阻R1，R2，R3，R4，R5的取值可由下面的方程组求得：
解得：
编码器74HCl48低电平有效，所以在比较器LMl39的后面又接了反相器74HC04，编码器输入/输出的二进制码(真值表)与电池电压的关系。
1.2 电源各路开关控制模块电路设计
该电源系统各支路的开关控制主要由场效应管构成的开关电路来实现。实现该功能的电路结构如图3所示。
场效应管选择了增强型P沟道场效应管IRF9640和增强型N沟道场效应管VN2222L。以场效应管IRF9640作为开关管来控制电路的通和断，以场效应管VN2222L作为开关控制管来控制场效应管IRF9640的开和关。当控制信号输入端输入高电平时，开关电路导通;当控制信号输入端输入低电平时，开关电路断开。经过试验测得：当控制信号电压从0V逐渐上升到1.8V时开关导通;当电压从高电平(如3.3V)逐渐下降到1.8V时开关断开。
1.3 电源转换模块电路设计
电源转换电路芯片主要选用的是金升阳公司的DC/DC模块电源并配以78系列三端稳压电源。
DC/DC模块电源产品特点有：宽电压输入(2：1～4：1)，效率高达85%，高低温特性好，能满足工业级产品技术要求，工作温度：-40～+85℃，隔离电压1500V DC，双输出，金属屏蔽封装，国际标准引脚方式，MTBF>1000000h。
为了确保在满负载条件仍能很好地保持在最佳的工作状态，需要外加电容，为了进一步减少输人/输出纹波，可将输出电容Cout电容值适当加大或选用串联等效阻抗值小的电容器，但电容值不能太大。DC/DC模块电源VRA2412D的输入/输出外接电容分别选择了100μF的电容，WRA2405CS的输入输出外接电容分别选择了22μF和100μF的电容;78系列三端稳压电源据典型电路应用输入输出外接电容分别选择了0.33μF和0.1μF的电容。
2 结 语
阐述了无线传感器网络的基本概念，分析了电源模块对于无线传感器网络整个系统能否安全可靠工作的至关重要性，详细介绍了无线传感器网络电源系统的构成以及各模块的电路结构和功能的实现过程，并通过实验调试证明其性能达到了预定的性能要求。
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