扫地机器人电源管理与低功耗设计 · 课程目录

01

电源管理概述

扫地机器人电源架构、电池选型、PMIC介绍

02

电池特性与充电管理

充放电曲线、CC/CV协议、过充过放短路保护

03

DC-DC转换器设计

Buck/Boost拓扑、电感电容选型、效率优化

04

LDO低压差线性稳压器

工作原理、PSRR与噪声、应用场景

05

电源路径管理

DPPM、电池/适配器切换、负载优先供电

06

低功耗模式设计

待机/休眠/深度休眠、唤醒源配置

07

MCU低功耗策略

STM32/GD32 Sleep/Stop/Standby、时钟门控

08

传感器电源管理

红外、LDS、陀螺仪、碰撞传感器间歇供电

09

电机驱动电源管理

直流有刷/BLDC驱动功耗、PWM调压限流

10

无线通信模块功耗优化

Wi-Fi/BLE功耗模式、信标间隔、数据聚合

11

电源监测与电量计

库仑计、电压法/阻抗法、BQ27441选型

12

热管理设计

散热计算、热仿真、PCB散热布局

13

PCB电源完整性设计

电源平面分割、去耦电容、回路面积最小化

14

电源噪声抑制

EMI滤波、磁珠/共模扼流圈、布局避坑

15

电池保护电路设计

一次/二次保护、保险丝/PTC、电池均衡

16

充电器设计

无线充电Qi、有线充电、电流自适应、状态指示

17

电源管理固件架构

状态机、ADC采样滤波、电源事件处理

18

低功耗RTOS应用

FreeRTOS Tickless、任务调度、定时器唤醒

19

功耗测量与调试

精密电流测量、功耗分析仪、曲线分析

20

电池续航估算

容量与负载曲线、续航模型、实测对比

21

电源管理单元集成设计

集成PMIC选型、外围简化、BOM优化

22

太阳能辅助供电

太阳能板选型、MPPT、超级电容储能

23

电源安全认证

UL/CE/FCC、UN38.3、EMC测试要点

24

多电池组管理

串并联、主动/被动均衡、安全隔离

25

电源管理故障诊断

不充电/掉电快/发热、故障树分析、流程

26

低功耗硬件设计实例

基于STM32L0电源板、原理图与PCB要点

27

低功耗软件设计实例

FreeRTOS低功耗固件、代码与调试

28

电源管理测试用例设计

功能/功耗/可靠性测试、自动化脚本

29

行业趋势与新技术

氮化镓GaN、AI功耗优化、无线充电新标准

30

综合项目实战

续航2小时电源系统 · 需求分析到原型验证