电子EDA课程设计
电子EDA课程设计
课程设计名称：电子EDA课程设计学院名称：信息工程学院
学生姓名：刘德龙
指导老师：叶宇程范波林青松专业班级：自动化144班
设计题目：双节锂电池充电电池
一：课程设计的目的
通过此设计应达到：掌握Altium Designer软件的操作环境，能根据要求运用该软件进行电路原理图设计、输入，选择正确的封装形式，生成正确的网络表。能根据实际电路板要求，正确设置布线规则，正确设计电路板。
二：设计内容、技术条件和要求
（1）使用Altium Designer软件将所给电路图正确输入计算机。元件属性设置正确，连线可靠。（注意：使集成电路隐含的电源脚显示，按图示接入正确电源）使用erc校验，检查所绘电路图是否正确。
（2）PCB电路板要求：自行根据题目的要求，充分理解所给的电路原理和工作特点及要求，设计线路布线规则和元件布局，自定义印制板尺寸、形状，包括各种线宽、地线布局、固定孔、标记等，并在课程设计报告中作出相应说明
（3）设计报告至少应包含电路原理图和工件原理的简要说明，原理图的设计原则、设计方案的说明，原理图中元件的编号、参数、封装列表；印制板图和印制板的设计原则、设计方案、特殊元件的放置理由说明，印制板图中元件的编号、列表；
（4）要求设计报告、电路原理图和印制板图格式整齐、设计合理
三：时间进度安排
第一周：讲解schematic使用方法。输入所给的充电器原理图
第二周：讲解PCB模块的使用方法。完成电路板图设计
四：电路原理图说明
1.电路原理图说明
双节锂电池充电电池电路图中，采用ASC812芯片为充电管理芯片，ASC8512 采用电压模控制的buck 结构，内部采用了输入电压前馈对电压环路和电流环流进行控制，前馈的引入能够提高系统的瞬态反应速度. 电流和电压环路共用同一个误差放大器，采用了III 型补偿.大占空比可达到100%.外置功率管采用P型MOS管.芯片内部对功率管的驱动电压进行嵌位，使得功率管的栅源电压差不超过8V, 由于电压嵌位，因此可采用低阈值电压、低导通阻抗的P 型MOS 管，极大地提高了系统充电效率.最大充电电流可达2A，最大耐压值为18V，工作环境温度范围-20度到70度，适用于两节锂电池充电.
2.工作原理说明
充电过程完整的充电过程可分为三个阶段：预充电、恒流充电(CC)、恒电压充电(CV).当电池电压低于VLOWV，芯片对电池进行涓流充电，即预充电，充电电流为恒流充电的1/5.如果预充电时间超过30 分钟，将会触发“TIME OUT”信号，芯片停止充电. 当电池电压高于VLOWV,将进入恒电流充电阶段.在恒流充电阶段，充电电流恒定, 电池电压会快速上升. 当充电电流开始下降，充电进入恒压充电阶段. 当充电电流下降到IEOC以下，ASC8512 给出“end-of-charge”(EOC)信号，结束充电.
自动再充电
如果充电过程完成，电池和电源均为拔除，此时，如果电池由于自耗电或者其他方式开始放电，当电池放电至电池电压低于8.2V,芯片会自动对电池进行重新充电.充电状态指示ASC8512 有两个漏极开路的输出驱动端口: CHG.EOC，分别接红色和绿色LED灯，表1描述了LED指示状态和充电状态的对应关系.
五:PCB板设计说明及其布局原则
PCB板的基本条件
尺寸为长101.6mm 宽为78.74mm的长方形
所用线宽为10mil
固定孔大小3mm
PCB布局规则：
1、在通常情况下，所有的元件均应布置在电路板的同一面上，只有顶层元件过密时，才能将一些高度有限并且发热量小的器件，如贴片电阻、贴片电容、贴片IC等放在低层。
2、在保证电气性能的前提下，元件应放置在栅格上且相互平行或垂直排列，以求整齐、美观，在一般情况下不允许元件重叠；元件排列要紧凑，元件在整个版面上应分布均匀、疏密一致。
3、电路板上不同组件相临焊盘图形之间的最小间距应在1MM以上。
4、离电路板边缘一般不小于2MM.电路板的最佳形状为矩形，长宽比为3:2或4:3.电路板面尺大于200MM乘150MM时，应考虑电路板所能承受的机械强度PCB布局技巧：
在PCB的布局设计中要分析电路板的单元，依据起功能进行布局设计，对电路的全部元器件进行布局时，要符合以下原则：
1、按照电路的流程安排各个功能电路单元的位置，使布局便于信号流通，并使信号尽可能保持一致的方向。
2、以每个功能单元的核心元器件为中心，围绕他来进行布局。元器件应均匀、整体、紧凑的排列在PCB上，尽量减少和缩短各元器件之间的引线和连接。
3、在高频下工作的电路，要考虑元器件之间的分布参数。一般电路应尽可能使元器件并行排列，这样不但美观，而且装焊容易，易于批量生产。
特殊元器件与布局设计
在PCB中，特殊的元器件是指高频部分的关键元器件、电路中的核心元器件、易受干扰的元器件、带高压的元器件、发热量大的元器件，以及一些异性元器件，这些特殊元器件的位置需要仔细分析，做到布局合乎电路功能的要求及生产的需求。不恰当的放置他们可能产生电路兼容问题、信号完整性问题，从而导致PCB 设计的失败。放置特殊元器件时首先考虑PCB尺寸大小。PCB尺寸过大时，印刷线条长，阻抗增加，抗燥能力下降，成本增加，散热不好，且临近线条容易受干扰。在确定PCB的尺寸后，在确定特殊元件的摆方位置。最后，根据功能单元，对电路的全部元器件进行布局.
布局的检查
1、电路板尺寸和图纸要求加工尺寸是否相符合。
2、元器件的布局是否均衡、排列整齐、是否已经全部布完。
3、各个层面有无冲突。如元器件、外框、需要丝印的层面是否合理。
4、常用到的元器件是否方便使用。如开关、插件板插入设备、须经常更换的元器件等。
5、热敏元器件与发热元器件距离是否合理。
6、散热性是否良好。
7、线路的干扰问题是否需要考虑。