UPS电源电路.doc

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1概述 1
2引用文件 1
2.1执行文件 1
2.2参考文件 1
3功能描述 2
3.1系统功能 2
3.2系统组成 2
4主要技术性能指标 3
5接口要求 3
6详细设计 4
6.1输入限制保护装置 4
6.2 DC/DC转换装置 4
6.3二极管电路 6
6.4电池组 6
6.5 电池充/放电保护模块 7
6.5.1充电电路 7
6.5.2放电保护电路 9
6.6 输出限制保护模块 10
6.7 电池管理单元与系统监控单元 10
6.8光、电、机械、热接口设计 11
6.8.1光、电接口设计 11
6.8.2机械接口设计 11
6.4.3热接口设计 11
6.9可靠性、安全性设计 12
6.9.1可靠性设计 12
6.9.2安全性设计 12
6.10电磁兼容性设计 12
6.10.1控制自身干扰 12
6.12热设计 13
6.13降额设计 13
6.14材料、工艺选用分析 13
7结论 13

2

1概述
XXX系统中需要的能量除了来自于传统的太阳电池阵、蓄电池外，还要有与WPT系统的接口。对于模块航天器中的能源进行检测、能源平衡以及能源进行控制，是有效提高无线能量传输效率的有效途径。能源管理系统主要对输入电能量进行管理、存储和分配，为负载提供稳定的输出电压，其对于能量的高效利用，有效应对能源获取、存储和分配所出现的突发事件，保证系统的可靠、正常运行，具有重要的意义。
2引用文件
2.1执行文件
2.2参考文件
3功能描述
3.1系统功能
能源管理系统主要实现对输入电能量进行管理、存储和分配。在正常工作模式下，两路输入电压经过二极管电路进行“或”隔离输入，由DC/DC转换模块转换为35V直流电压供充电电路及输出DC/DC转换模块使用，电池充电保护模块对电池组进行浮充电，输出DC/DC转换模块把35V转换为稳定的28V输出。在输入能量供应不足或者输入发生故障的情况下，系统由电池组供电，输出DC/DC转换模块把电池电压转换为稳定的28V输出。
能源管理系统具有监控单元，以实现对电源输入电压、电流，电源输出电压、电流和电池电压电流状态等进行监测和控制。
3.2系统组成
能源管理系统组成框图如图1所示。能源管理系统包括输入限制保护装置1、2，二极管电路1、2、3、4、5，输入DC/DC转换器，电池充电保护模块，电池放电保护模块，可充电电池组，输出DC/DC转换器，输出限制保护模块，电压电流AD采集模块，能量监测模块，MCU控制模块组成。

图1能源管理系统框图
4主要技术性能指标
a．输入特性
输入电压范围：DC +21.5V~+32.5V；
电压纹波：≤300mVpp；
b．输出特性
输出电压：DC +28 +/-2V；
最大输出纹波电压：≤300mVpp；
输出电流：~1A；
c．效率特性
输入输出转换效率：81%；
d．电池特性
电池类型：磷酸铁锂电池；
电池规格：24V 20 Ah
5接口要求
5.1电输入接口满足以下要求:
a. 能源管理系统输入通道1输入电压：+21.5V~+32.5V，纹波≤300mVpp；
b. 能源管理系统输入通道2输入电压：+21.5V~+32.5V，纹波≤300mVpp；
电输出接口满足以下要求：
c.能源管理系统出电压28±1V，纹波≤200mVpp，功率>10W。 （电流1A计算）
5.2 机械接口要求：
a.尺寸
能源管理系统的外形尺寸要求见表1。
表1能源管理系统的外形尺寸要求
发射端
项目
指标要求
机壳外形尺寸（长mm×宽mm×高mm）
（300±0.3）×（300±0.3）×（300±0.3）
最大外形尺寸（长mm×宽mm×高mm）
（300±0.3）×（300±0.3）×（300±0.3）
安装尺寸（mm×mm）
（350±0.1）×（300±0.1）
安装孔径（mm）
Φ8.0±0.1
安装孔数量（mm）
4个
b.外观
外观应符合以下要求:
1）产品表面涂层为黑色阳极化，表面无划伤、毛刺、刻痕、裂纹和其他机械损伤；
2）安装面与结构全底面接触，安装面平面度应优于0.1mm/100mm，粗糙度应优于3.2μm。
c.重量
重量≤15kg。
6详细设计
6.1输入限制保护装置
能源管理电路中，需要有输入浪涌抑制，输入欠压关断和输入过压保护等功能。用RC充电网络控制功率场效应管慢启动实现输入浪涌抑制。用功率TVS管实现过压保护。当输入电压超过设定电压时，其TVS管反向导通，电路结构如下图所示：

图2输入浪涌抑制保护电路
输入欠压保护由DC/DC转换器中的开关控制器实现。DC/DC转换器的开关控制器包含一个欠压锁定电路，输入电压经过电阻分压网络分压，再输入到控制IC，当输入电压低于设定电压时，控制IC可以实现欠压锁定，电路处于待机状态。

图3输入欠压保护电路
6.2 DC/DC转换器
能源管理系统输入电压范围为DC +21.5V至+32.5V。因为电池的浮充电压为29.2V，而且电池充电电路采用BUCK降压电路结构，所以需要输入DC/DC转换器把输入电压转换为35V直流电压，以使充电电路能正常工作。输入DC/DC转换器采用BOOST升压电路结构。此时输出DC/DC转换器的输入电压为35V。
当系统没有外部电源输入时，由蓄电池为系统供电，蓄电池输出电压随其电量的减少而降低，其输出电压范围为19.2V至29.2V。此时输出DC/DC转换器的输入电压为19.2V至29.2V。
综上可知对于输出DC/DC转换器，其输入电压的范围为19.2V~35V，为了获得稳定的+28V输出电压，输出DC/DC转换器采用BUCK-BOOST升降压型结构。
6.2.1输入DC/DC转换器
能源管理系统的输入电压范围为21.5~32.5V，由输入DC/DC转换器转换为35V供后级电路使用。电路采用BOOST结构，N沟道场效应管选威世公司SUM110N06-3m4L。电路框图如图4所示。

图4 BOOST原理框图
电路主要由开关控制器，功率电感、场效应管和功率二极管构成。开关控制器用TI公司的用于开关稳压器的高效低侧N通道控制器LM3481。
1、 输出电压，占空比D

2、 频率为200K时，

3、 R1，R2（也就是芯片资料里的R7 R8）

故只要工作时大于1.275即可。本设计选择了R1，R2各为100k。
4、 Comp脚链接的电阻取22.6k和电容去82nF。
5、 输出电感L

BOURNS公司的PM2120-5R6M-RC电感电感量为5.6uH，额定电流为15.6A，直流导通电阻为5mΩ。
6、 输出反馈电阻, （验证过可行）

7、 电流检测电阻,最大输出电流为3A

6.2.2输出DC/DC转换器
输入DC/DC转换器的输出电压为35V，而电池供电时电池的输出电压为19.2~29.2V，所以输出DC/DC转换器需要把19.2V~35V的输入电压转换为28V输出。电路采用BUCK-BOOST（升降压结构）结构。图5为原理框图。

图5 BUCK-BOOST原理框图
电路主要由开关控制器，功率电感、场效应管和功率二极管构成。开关控制器用TI公司的宽电压BUCK-BOOST控制器LM25118。BOURNS公司的PM2110-560K-RC电感电感量为100uH，额定电流为6.1A，直流导通电阻为35mΩ，是适合本方案的器件。场效应管用Vishay（威世）公司的SUM110N06-3m4L。
1、振荡器频率电阻

2、占空比
（1）当输入电压低于28V时是升压模式：

（2）当输入电压高于28V时是降压模式：
DMIN=VOmin/VINmax=28/35=0.8
DMAX=VOmax/VINmin=28/28.1=0.99
3、输出电感 LO
最大电感纹波电流出现在最大输入电压时。通常情况下，20％至 40％ 的满载电流是在磁芯损耗和电感铜损之间一个很好的折中方案。
BUCK:
BUCK-BOOST:
取折中，L=100uH,并用该电感值反推。（BUCK）=0.875A;
(BUCK-BOOST)=6.46A。

BOURNS公司的PM2120-100K-RC电感电感量为100uH，额定电流为6.1A，直流导通电阻为35mΩ。
4、电源开关管 QH 和 QL
VFET=1.5*32V=48V
IFET=IO*0.8=1A*0.8=0.8A
通常选择MOSFET的额定电流为上述电流的三倍，使开关时器件电阻的损耗最小。场效应管用Vishay（威世）公司的SUM110N06-3m4L。额定电压为60V，额定电流为110A。
5、电流检测电阻 RS

要保证两种模式都能达到各自的最大电流，Rs不能超过42 。故Rs选40。

6、UVLO 分压器 RUV2、RUV1 和 CFT
RUV1取75K，RUV229.4K取0.1uf。
7、输出电容C9~C12
两个180uf，两个47uf的电容用于减少ESR，两个0.47减少尖峰脉冲。
8、输入电容CIN
在开关频率下，稳压器输入电源电压通常具有高源阻抗。有必要使用质量好的输入电容来限制 VIN 引脚的纹波电压，同时在导通时间内提供最大的开关电流。当高边NMOS器件导通时，电流进入器件使电感电流波形达到谷值，在上升到峰值，然后在关断时下降到零点。应根据RMS电流额定值和最小纹波电压选择输入电容。所需的纹波电流额定值的合适近似值是IRMS > IOUT/2。
在本方案中，使用了2.2 µF陶瓷电容器。使用陶瓷电容器输入纹波电压将为三角波。
9、软启动电容Css
SS 引脚的电容 (CSS) 决定了软启动时间 (tSS)，它是达到最终稳压值的输出电压持续时间。一个给定CSS的tSS可以用公式 (8) 计算如下：

10、反馈电阻R8R9

R若R9取值300Ω，则R8为6.45KΩ。
6.3二极管电路
该系统包含两个通道的直流电源输入。这两部分直流电源输入通过二极管功能电路1和2进行隔离接入，以实现双通道直流电源输入的协调供电，并且保证二者之间不会因为故障或者干扰而相互影响和制约，二极管电路实现了“或”的功能。
在充放电电路中，需要二极管功能电路对充电回路与放电回路进行隔离。二极管电路3实现充电电路的输入与放电电路的输出之间的隔离，同时起输入DC/DC转换器到输出DC/DC转换器之间直通的作用。二极管电路4实现充电电路的隔离，二极管电路5实现放电电路的隔离。
二极管电路由一个驱动器和一个N沟道MOSFET组成。MOSFET开启时，等效为二极管导通状态，MOSFET截止时，等效为二极管截止状态，而MOSFET的导通电阻及导通压降比二极管的导通及导通压降小。用二极管电路取代一个肖特基二极管，当在二极管“或”和高电流二极管应用中使用时，二极管电路能够降低功耗、热耗散、电压损失。二极管电路如图6所示。场效应管用Vishay（威世）公司的SUM110N06-3m4L。

图6二极管电路
6.4电池组
对于能源管理系统而言，当输入电源足以保证向负载正常供电或没有负载时，输入电源可通过电池充电保护模块对电池组进行浮充电；当输入电源不足以保证向负载正常供电的情况下，则由电池组通过电池放电输出保护模块，并经输出DC/DC转换模块为负载供电。
锂电池具有体积小、质量轻、电压高、功率大、自放电少以及使用寿命长等优点。目前用作锂离子电池的正极材料主要有：LiCoO2、LiMn2O4、LiNiO2及LiFePO4。这些组成电池正极材料的金属元素中，钴（Co）最贵，并且存储量不多，镍（Ni）、锰（Mn）较便宜，而铁（Fe）最便宜。正极材料的价格也与这些金属的价格行情一致。因此，采用LiFePO4正极材料做成的锂离子电池应是最便宜的。它的另一个特点是对环境无污染。 作为可充电电池的要求是：容量高、输出电压高、良好的充放电循环性能、输出电压稳定、能大电流充放电、电化学稳定性能、使用中安全（不会因过充电、过放电及短路等操作不当而引起燃烧或爆炸）、工作温度范围宽、无毒或少毒、对环境无污染。采用LiFePO4作正极的磷酸铁锂电池在这些性能要求上都不错，特别在大放电率放电（5～10C放电）、放电电压平稳上、安全上（不燃烧、不爆炸）、寿命上（循环次数）、对环境无污染上，它是最好的，是目前最好的大电流输出动力电池。
本系统选用24V磷酸铁锂电池，其主要参数如下：
型号: IFR26650
电池规格：24V 20Ah；
尺寸：135*107*213mm；
重量：5.45kg；
充电电流：3A；
充电最高电压：29.2V；
放电整组电池保护：19V；
充电截止电流：0.02C。

6.5 电池充/放电保护模块
电池充/放电保护模块用来管理电池组的充电和放电进程，提供对电池组的充电维护及放电欠压和过流保护。
6.5.1充电电路
由于锂离子电池的特殊材料特性，锂离子电池的充电方式和一般的可充电电池的充电方式不同，锂离子电池的充电方式通常分为预充、恒流、恒压三个阶段，时序图如图7所示。

图7锂电池的三个充电状态
（1）预充阶段。当电池电压低于19.2V时，充电器对电池进行预充电。主要是避免电池在低压时大电流充电对电池寿命造成的影响，此时的充电电流应控制在0.01C（C是电池的额定容量，本方案所选电池的C是20A）以内。
（2）恒流充电阶段。当电池电压达到恒流规定的门限值19.2V的时候，较大电流的充电有利于加快充电速度，此时的充电电流应控制在0.1C以内，充电器便进入第二阶段，即恒流充电阶段。
（3）恒压充电阶段。随着电池充电的进行，当电池的电压达到29.2V左右时，充电量接近其额定容量的70%，为了进一步充满电池，充电器进入恒压充电阶段。在恒压充电阶段，以恒压充电的方式使电池电压保持不变，当充电电流逐渐下降到低于电池的0.1C时，充电周期完成。在电池已被充到额定能量以后，以较小的充电电流保持电池电压的恒定。
作为充电控制电路，所要完成的就是根据电池不同的状态，将功率电路调整于不同的工作状态，完成结电池充电管理的功能。
充电器原理框图如图8所示，输入电源VIN为35V，经DC/DC转换后产生直流电压给电池充电，控制电路通过采样充电电流和电池电压感知电池和充电器的状态，控制充电器的工作。

图8原理框图
充电器实际电路如图9所示，在该电路中,用TI公司的锂电池充电集成电路bq26430完成全部控制功能。充电器的功率器件主要有功率MOSFET(SIS412DN、SI7617DN)和滤波电感(8.2μH)等元件。
BQ24630是一款高度集成的锂离子或锂聚合物开关模式电池充电器。该器件提供了一个恒定频率同步开关PWM控制器以及高准确度的充电电流和电压调节。另外，BQ24630还具有充电预查验、充电终止、适配器电流调节和充电器状态监视功能，主要有以下特点：
•600 kHz NMOS/NMOS同步降压型转换器
•针对锂离子电池或锂聚合物电池的独立型充电器支持
•支持多达6节电池(bq24610)并具有5V至28V VCC的输入工作范围
•高达10A的充电电流和适配器电流

图9电池充电电路
6.5.2放电保护电路
由于锂离子电池具有明显的非线性、不一致性和时变特性，因此在应用时需要进行一定的管理。另外锂电池对充放电的要求很高，当出现过充电、过放电、放电电流过大或电路短路时，会使锂电池温度上升，严重破坏锂电池性能，导致电池寿命缩短。当锂电池串联使用于动力设备中时，由于各单节锂电池间内部特性的不一致，会导致各节锂电池充、放电的不一致。一节性能恶化时，整个电池组的行为特征都会受到此电池的限制，降低整体电池组性能。为使锂电池组能够最大程度地发挥其优越性能，延长使用寿命，必须要对锂电池在充、放电时进行实时监控，提供过压、过流、温度保护和电池间能量均衡。
过放电保护电路如图10所示，当电池电压高于终止电压时,比较器LM293和三极管构成的驱动电路控制场效应管处于导通状态,电池为系统供电；当电池电压达到或者低于终止电压时,比较器输出高电平,三极管Q1、Q3截止,场效应管U3截止,锂离子电池供电电路被断开。只有等下次系统上电时（即VIN为高时）,才能够通过三极管Q2、Q3使场效应管U3导通使电池放电,从而起到了防止锂电池过放电的保护作用。
当电池温度过高时，MCU通过置低Contr控制三极管Q3截止使场效应管U3截止,锂离子电池供电电路被断开。

图10过放电保护电路
6.6 输出限制保护模块
当负载级发生故障，导致能源管理系统输出发生短路，这时需要快速关断输出以保护系统安全。输出限制保护模块通过传感电阻和监测电路对输出电流进行监测，当输出电流超过额定值一定范围时，通过输出开关及时关闭输出，并发出告警，以达到对系统安全保护的目的。当按下复位开关时，系统才能重新输出。

图11输出限制保护电路
6.7 监控单元
监控单元实时监测输入能源管理系统前的电流电压、电池的工作状态以及系统的输出电流电压，并监控电池充放电过程，同时可以将系统状态反馈给上位机。监控单元由电压传感器，电流传感器，模数转换电路ADC，温度传感器和MCU组成。
监控单元对电池组充放电保护模块以及电池状态进行监控，对电池的有效保护和利用，实现电池组的长寿命正常运行。系统监控单元对能源管理系统进行全局管理，以实现各部分正常、协调、稳定运行，保护系统的可靠与安全。监控单元实时监测电池组的电量状态，一旦电量低于标定值，就将发送警告信号，请求能量供应；电池组处于充电状态时，电量一达到标定值，就上传溢出信号，请求停止能量供应。

图13监控单元电路框图
微控制器采用atmel公司的AVR系列单片机ATmega64A，ATmega64A是基于增强的AVR RISC结构的低功耗8位CMOS微控制器。由于其先进的指令集以及单时钟周期指令执行时间，ATmega64 的数据吞吐率高达1 MIPS/MHz，从而可以缓减系统在功耗和处理速度之间的矛盾。AVR内核具有丰富的指令集和32个通用工作寄存器。所有的寄存器都直接与算逻单元(ALU)相连接，使得一条指令可以在一个时钟周期内同时访问两个独立的寄存器。这种结构大大提高了代码效率，并且具有比普通的 CISC 微控制器最高至10 倍的数据吞吐率。
温度传感器DS18b20，传感器可以实时检测电池的温度，当温度达到要设定最高值时，关断系统的输出。

图14监控单元电路
6.7.1 电流检测模块
在能源管理系统中电流检测模块有三部分，系统输入前端的电压电流、电池工作时的输出电压电流以及整个系统的输出电压电流。系统前途输入电压为21.5V~32.5V/电流3A，电池充放电最大电压是29.2V/电流3A，系统输出电压28V/1A。
目前对电流检测一般有三种常用方法：1、采用电阻+差分运放。2、一级电流互感器或两级互感器并联的方式。3、霍尔电流检测器件。考虑到检测的电压电流值都不是很大，且在监测中电压电流的精度要求不是很高，所以系统采用第一种方法。
系统的电流检测模块中的采样电阻使用的是10mΩ的锰铜电阻，检测放大器采用MAX4081，MAX4081是一种高侧电流检测放大器，输入电压范围4.5V至76V，非常适合需要严密监视电压电流的系统，MAX4081可进行双向电流检测。通过MAX4081的单一输出引脚，便可连续监视从充电到放电整个变化过程，无须额外的极性输出。MAX4081还要求用一个外部基准来设定零电流时的输出电平(VSENSE = 0V)。反映充电电流大小的输出电压范围在VREF与VCC之间，而反映放电电流大小的输出电压在VREF与GND之间。
此组芯片76V的输入电压范围完全与电源电压(VCC)和共模输入电压(VRS+)无关，最大限度地扩大了其应用范围。由于高侧电流检测不干扰被测负载的地线，使得MAX4081广泛使用。三档不同增益(5V/V、20V/V、60V/V，分别用后缀F，T，S表示)和用户自选的外部检测电阻相组合，很容易自行设定满量程电流以及与之成正比的输出电压。系统使用MAX4081S，最大量程60v/v，电流5A，灵敏度为±50mv/v，对应的电压输出是检测值与参考电压的差值，所以可通过选取合适的参考电压得出匹配下一级ADC电压采集的输出电压值。MAX4081电路应用如下图所示：

图15 MAX4081电路应用

ADC模数转换模块采用8通道、16位、电荷再分配、逐次逼近寄存器型模数转换器AD7689，AD7689拥有多通道、低功耗数据采集系统所需的所有组成部分，包括：无失码的真16位SAR ADC，用于将输入配置为单端输入、差分输入或双极性输入的8通道低串扰多路复用器；内部低漂移基准源和缓冲器；温度传感器；可选择的单极点滤波器，以及当多通道依次连续采样时非常有用的序列器。
6.7.2 电压检测模块
同上面提到，能源管理系统中电压检测模块也有三部分，系统输入前端的电压电流、电池工作时的输出电压电流以及整个系统的输出电压电流。系统前途输入电压为21.5V~32.5V/电流3A，电池充放电最大电压是29.2V/电流3A，系统输出电压28V/1A。
系统采用的是电阻分压原理，如下图所示：

图16 电压分压电路图
如图所示，电压检测模块采用的是电压分压原理，由于检测的电压最大值在35V左右，所以依据计算论证采用分压衰减原理，再通过一级运算放大器进行跟随缓冲，有效防止分压电路失效而致使过高电压直接连接到ADC芯片，导致ADC芯片可能烧毁。运算放大器的跟随电路更有利于下一级的ADC信号驱动能力。
电压分压电阻采用高精度、低温漂的金属玻璃釉电阻，精度为1%，R1为1KΩ，R2为9KΩ，整个电压分压电路对原信号进行10倍衰减。
ADC模数转换模块采用8通道、16位、电荷再分配、逐次逼近寄存器型模数转换器AD7689。
6.7.3 温度检测模块
温度检测模块主要采用的是DS18b20温度检测器件，独特的单线接口方式，DS18B20在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯。测温范围 －55℃～+125℃，固有测温分辨率0.5℃。在使用中不需要任何外围元件。测量结果以9~12位数字量方式串行传送

6.8结构设计
结构形式

材料与工艺
机箱的壳体采用2mm厚的钢板冲制焊接而成。各连接部分充分考虑搭接，因而整个机箱具有导电、导热性能好等特点。机箱壳体表面喷涂涂敷层，内部插箱部件表面也进行相应的表面处理，从而进一步保证机箱的热设计指标。整个机箱体积不大，重量适中，加工费用中等。
机箱面板布局及特点机箱面板器件按易于观察、操作方便以及信息流程进行布局，分成5块：即天线光接口区、用户光接口区、显示区、EDFA接口区以及控制区，各区块配以相应的简明文字说明，操作人员可以准确、方便地使用设备。机箱面板布局示意图见图9。

6.8电、机械、热接口设计
6.8.1电接口设计
能源管理系统主要包括：能源补充接口，电源输出接口，通信接口。
6.8.2机械接口设计
根据部件及设备空间环境模拟鉴定试验条件的要求，为了适应加速度、振动、冲击等力学环境，要求结构设计的强度、刚度、安全裕度和辐射保护满足XXX设计和建造规范的要求，并能顺利通过各项验收级试验，机壳采用铝合金材料，机壳厚度选用2.5mm的铝合金材料2A12-Hll2。
6.8.3热接口设计
机壳表面 (除底板外)进行了黑色阳极氧化处理，半球发射率εH≥0.85。
6.9可靠性、安全性设计
6.9.1可靠性设计
能源管理系统在可靠性设计过程中，坚持以下原则，确保产品的可靠性。
优化方案设计、简化电路是提高可靠性的有效措施。在设计中，尽力简化系统配置，减少硬件的数量和规模，提高可靠性。
能源管理系统设计所采用的机械结构、模数转换电路、通信电路、电平转换电路都采用成熟技术。在设计中，充分考虑了产品的“三化”设计。
能源管理系统集成电路分为进口器件和国产器件两类，进口器件根据MIL--HDBK--217P标准预计，国产器件根据GB/Z299B-98电子设备可靠性预计手册预计，阻容件、半导体分立器件根据GB/Z299B-98电子设备可靠性预计手册预计。
6.9.2安全性设计
能源管理系统用电电压较低，不会给操作人员造成危险。 能源管理系统的电输入输出端都设有电源限流滤波电路，防止了电源短路。
6.10电磁兼容性设计
根据电磁兼容性设计要求，星载设备在设计中要重点考虑两个问题，即对本设备干扰源的控制和提高自身抗干扰能力，使各设备间有良好的电磁兼容性。
6.10.1控制自身干扰
为了达到电磁兼容性设计要求，我们在设计印制板时对地线和信号线进行了相关处理，主要措施有:
a. 尽可能加厚、加粗电源线和地线或者内电层铺设电源层和地层；
b. 接地线构成闭环路，并且环路所包含的面积尽可能小；
c. 集成电路的去耦电容尽可能靠近电源端放置；
d. 电源线和地线的走向与信息传播方向一致；
e.在印制板的空白处覆铜；
f.走线不拐90度的弯，一般拐135度的弯或圆弧；
6.12热设计
采取的散热措施主要包含如下几点：
a.机箱的设计尽可能利于元器件散热，机箱的减重措施不会切断散热路径或使元器件散热热阻变大；
b.印制板模块与机箱壳体之间有良好的热连接，并在它们的接触面间填充导热填料；
c.机箱有足够大的安装接触面积，安装面粗糙度和平面度符合相关规范要求；
d.机箱表面(安装面除外)采取黑色阳极氧化处理，表面辐射率不小于0.85；
e.对于额定热耗较大的器件进行散热处理，并同时对所有器件都尽量增加覆铜面积，减少与PCB间热阻，使得所有的器件热耗通过导热板或PCB传导到壳体。
6.13降额设计
能源管理系统元器件全面贯彻元器件降额准则，按照GJB/Z35-93《元器件降额准则》对产品使用的元器件执行了Ⅰ级降额。
6.14材料、工艺选用分析
元器件、原材料、标准紧固件的选用执行优选目录，符合五院的规定。原材料采用2A12-Hll2，符合优选目录，其它结构标准件也均符合优选目录和建造规范。器件均按《微电子器件试验方法和程序》(MIL-STD-883D)筛选。
7结论
能源管理系统方案依据XXX的需求，对设备和系统的硬件电路以及管理软件方案进行认真研究分析，并提出了具体实现措施。通过本方案的实施，将制出轻便可靠、技术成熟、安全高效、操作简便的能源管理产品。
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