智能充电器

智能充电器摘要电池的应用从来没有像现在这么广泛。电池正在变得更小、更轻，在单位体积内容纳更多能量。电池发展的主要动力来自便携设备例如移动电话，膝上电脑，摄录像机和MP3播放器的快速发展。充电器多种多样，根据用途不同可简单，可复杂。本文介绍充电器只是比较常用的一种，性能较可靠。根据本人所学知识对此类充电器做了实践，根据实践过程写了以下报告。关键词智能充电器单片机开关电源锂离子电池一、工作原理和设计说明智能充电器主要由两块集成电路及恒流源电路组成，电路中采用的均是常用元器件。采用NE555振荡器和CD4020计数器，具有延时准确可靠的优点。整个装置成本低，取材方便，便于制作。下面对系统的工作原理分几个部分进行简述。定时充电器电路如图1所示，原理图图1原理简述本电路核心是NE555时基电路，555时基电路是一种将模拟功能与逻辑功能巧妙结合在同一硅片上的组合集成电路。555集成电路构成时钟振荡电路，周期约为66S。4020是14级二进制计数器，作为计时电路，当输入时钟脉冲数达2138192个时，其Q14端变为高电平，恒流电路截止，停止充电，同时使555集成电路复位、停振，也就停止了时间。充电电源由市电提供，市电经变压器降压、桥式整流后得到约12V的直流电压。这时，NE555的、端为高电平，端输出低电平，双向可控硅VS导通，输出插座CZ有电压输出。直流电源经RP2、R3对C3充电，C3充满电后，NE555的、端电压降低到直流电源电压的1/3，此时，NE555置位，端输出高电平，VS截止，CZ无电压输出。充电过程中若遇停电，则桥式整流电路输出电压降为0V，555停止振荡。此时，4020将由电池E通过二极管供电，维持计数（计时）状态不变。一旦市电恢复供电，555又开始振荡，4020继续计时，同时又继续充电。辅助电路4020计数器，4020的计数器可以到14级二进制串行计数/分频器，4040是12级。4020的计时输出端为Q14，计数值为8192。当要求进行15小时充电时，555的振荡周期应当调整为6592S。对于不同的电池，有不同的容量。若对其进行恒流充电，则应有相应的充电时间要求。图1蓄电池定时充电器线路板。该充电器在充电过程中若遇停电，可自动停止计时，剔除停电时间。在充电设定时间结束后，自动停止充电并停止计时。在充电进行中由发光二极管指示充电状态。二、器件使用说明本电路使用的两片集成电路，其中555电路可采用NE555，或其他公司的同类电路。4020为14级二进制计数器，可采用CD4020。各主要元件的脚管排列图如图2,图3所示。图2图3三、完成后实物照片四、调试要点需调整的元件仅有一个，就是用1M电位器调整555集成电路的振荡周期。调整1M即可改变触发脉冲的宽度，然后再用该脉冲去控制VS的导通角，使CZ上的输出电压随着导通角的变化而变化，从而达到调压的目的。振荡周期可在4020的输出端检测。若Q14（第5脚）的定时就是00293H或者是17578MIN（1055S）。AN是开始充电计时的复零开关。五、结论安装完毕，选用符合要求的正品元件、安装无误，该电路经过调试可以使用，只是充电电流较小，其他功能都能满足要求。整流部分控制部分输出、保护部分六、参考资料电工学主编孙洛生高等教育出版社电子技术主编秦曾煌高等教育出版社电子技术实验指导主编沈其荣上海科技教育出版社七、完成时间2007年4月附件1课程设计任务书电子电工课程设计任务书一、实验课题名称蓄电池充电器的设计与分析二、可行性分析参照实验讲义三、电路的结构框图参照实验讲义四、电路分析释以实验讲义名称为例整流充电部分检测外围电路1）、整流部分目前常采用的电路比较桥式半波可控硅整流开关电源现有多种大电流的如可控硅整流小电流可采用开关电源现用有何特点见参考书五、实验环节分析1、做实验板2、实验过程六、结论参照实验结果七、参考资料目录电子技术实验指导主编沈其荣上海科技教育出版社电子电工学八、完成时间2007年附件2课程设计指导关于电工课程设计指导一、要求1、在时间上10周以内。2、将过程写成论文形式。注1）、实验设计可以参照实验指导书（在指导书上选一个或二个指定的实验）开实验所需元件的清单，由学校采购（成本不要太高）。2）、论文形式参照指导书上的实验过程报告，但要求补充选择元件的理由（元件/特性参数）。二、过程1、根据个人的能力（熟悉的内容）以及指导书上的内容选定一个项目告诉指导教师备案（每人单独选题完成）备注指导书的内容不适合你时，也可另行选题，由指导教师批准。2、第二周起写出设计的内容，可以达到的性能以及所需元件清单，由教师准备。3、第三周起边实验边写论文，至第八周结束。4、第九周演示给教师看，被评分（不包括五一长假）。5、论文的设计过程为主，简单分析为辅（约2000个字左右）。注尽量参照实验指导书以简化写论文的难度。三、评分所需材料1、实验演示2、论文（打印件）。四、地点每次上课先在404教室集合，630分到电子电工实验室。电工电子课程设计报告智能充电器班级机电姓名指导教师完成时间2007年4月10日实践地点