一种电能收集充电器的设计

一种电力采集充电器的设计摘要随着越来越多的PDA产品在日常生活中的普及，电池充电器的使用也越来越广泛，良好的充电器设计是实时检测充电电路的电压、电流这一与充电过程的好坏相关的参数，针对这些参数的变化来调整充电的电流、电压，并且在充电电压较小时因此，以MC34063直流升压电路和LM2576直流可变稳压电路为核心，以AVR单片机的最小系统板为控制电路，通过7.3v-20v范围内的不同输入电压，手动调整一定范围内的不同电压的电池，能够充电的充电电流Ic为(es-eee ) 该系统主要由AVR MEGA16最小系统、44700uf电容器组成的电力采集和存储电路、MC34063直流升压电路和LM2576直流可变稳压电路组成。 系统是由44700uf电容器构成的电力收集存储电路，从内部电阻非常大(100欧元)的电源收集电力并存储，AVR MEGA16最小系统在规定时间内输出脉冲，将电容器放电提供给MC34063直流升压电路，对电压进行升压，由LM2576直流可变稳定电路进行内部电阻本系统功耗低，输出功率稳定可调，输入内阻大，转换效率高，无需外部电源供电，具有低电压启动(7.3v )等特点。关键词：充电器电力收集升压AVR ATmega16； MC34063； 脉冲充电Power to collect chargerAbstractasemoreandmorepda产品，theincrectinicalinguseineverydaylife，thebatterycortraissalsomorewidthused， a good battery charger design notoonolyinrealtimecreationcromprotingconfigurationandcurrentionstothecurregrationproces利用这些参数可调整电池的such as outdoor activities，totakeadvantageoflow-voltageorsolarpower，etc. for charging，theonlywaytoensurethatextendbb原因是wedesignedsystemiscenteringonmc 34063 direct-currentboostingcircuitandadjustablelm 2576 direct-currentstabilivoltcircuit.avrmonon ystembardacontrolcircuit， canindifferentwithincertainrange (7.3v-20v ) entering voltage maymobethecurrentsurcedassurchititingthebatterbateingthecurterannerrannerisu exportthecallforreachingbatterych ticgreaterthan(es-ec)/(rsrc ) . besystemsturntohaveramega 16 iminimalsystemmainly theelectricenergythat 44700 ufcappacaticandiscomportedofcollectedstorageupcircus MC 34063 direct-currentboostingcircuit， theadjustablelm 2576 direct-currentstablivoltcircuittiscompedsof.electriceentercollectionandstoringuptheputasidecircuittheelected composedofby 44700 fcappacaticandiscolletedforinternationrenterrnationalinserviceinportionso，以及， notingbootingsppullyingwithmc 34063 direct-currentbootingcrovervitionabythefactthatminimalavrmega 16 systemissuespulseingi ventime rges battertychartegratesforadjustablelm 2576 direct-currentsatilivltchivltforlessssimulationofinternalresistance.systemhaslow-port output stability is adjustable，enteringinternalresistanceisbig，thennecessrilyexternalhighconverforeffecicientityporsourcesspurceskeywords :缓存器； 电源收集； boost AVR atmega 16； MC34063； pulse charge目录第一章概要1.1课题研究的背景1.2国内外发展现状1.3本课题研究的内容第二章充电器设计的基本理论2.1常用充电器的充电方式2.2电力收集充电器的工作原理第三章电力采集充电器的硬件设计3.1整体方案的比较与选择3.1.2系统设计3.2升压电路和降压电路的设计3.2.1升压回路3.2.2降压电路3.2.3 MC340633.2.4升压回路测试结果的分析3.3单片机供电电路和稳压电路3.3.1单片机供电电路3.3.2稳压电路3.3.3 LM25763.4检测部3.4.1单片机检测电路3.4.2单片机AVR ATmega163.5电力采集存储电路和设计：第四章软件设计4.1PWM发生原理4.2生成PWM的相关寄存器4.2.1T/C1控制寄存器A-TCCR1A4.2.2T/C1控制寄存器B-TCCR1B4.2.3输出比较寄存器1A-OCR1A4.2.4输出比较寄存器1B-OCR1B4.2.5参数计算4.2.6程序设计4.3硬件电路的调试4.3.1单片机的调试4.3.2电力收集和存储电路的调试第五章总结与展望5.1总结5.2展望谢词参考文献附录第一章概要1.1课题研究的背景从20世纪60年代的商用镍镉和密封铅电池到近年来的镍氢和锂离子技术，可充电电池的容量和性能都得到了迅速发展。 现在，各电气设备所使用的充电电池有镍镉电池(NiCd )、镍氢电池(NiMH )、锂电池(Li-Ion )、密闭铅电池(SLA ) 4种。电池的充电是通过反化学反应将能量储存在化学系统中来实现的。 根据使用的化学物质不同，电池有自己独特的特性。 设计充电器时，请理解这些特性，以防止过充电导致电池损坏。现在，随着科学技术的发展，随着PDA产品在日常生活中的普及，电池充电器的使用也越来越广泛，以良好的充电器设计，实时检测充电电路的电压、电流这一与充电过程的好坏相关的参数，针对这些参数的变化调整充电的电流、电压，同时充电电压小1.2国内外发展现状近年来，节能环保理念的渗透对半导体集成电路的设计和应用提出了很高的要求。 2008年11月，大型诺基亚、三星、索尼爱立信、摩托罗拉、LG电子联合发布了手机充电器五星级标准。 新的等级制度以零到五星的标识模式区分待机能力。 例如，在待机电力为30MW以下的便携式电话充电器是最高星座的情况下，在该标签上印刷有5个星座。 相反，待机功率为500MW以上时，充电器标签上不会显示星号。 为应对手机充电器的技术革新和发展，新进半导体制造有限公司(简称BCD半导体)最近推出了新的电源控制芯片AP3768，基于AP3768开发出了全面满足能源之星外部电源2.0标准和五星标准的充电器方案。1.3本课题研究的内容本系统以直流电源变换器为核心，尽量从低电压的直流电源吸收电能，能够以尽量大的电流充电到可充电的电池中。 充电器的输入电压最低可达7.3V，最高可达20V，有效抑制可充电电池的放电电流，在电源电压从7.3V逐渐上升时自动启动充电功能。 电力转换电路采用开关电源直流变压技术，转换效率超过90%。 以MC34063直流升压电路和LM2576直流可变稳压电路为核心，以AVR单片机的最小系统板为控制电路，在7.3v-20v范围内的不同输入电压下，手动调节一定范围内不同电压的电池可充电，充电电流Ic为(Es-Ec)/(Rs Rc 该系统主要由AVR MEGA16最小系统、44700uf电容器组成的电力采集和存储电路、MC34063直流升压电路和LM2576直流可变稳压电路组成。第二章充电器设计的基本理论2.1常用充电器的充电方式快速充电和慢速充电是充电的重要概念，只有了解快速充电和慢速充电，才能正确把握充电。首先，早充和迟充是相对的概念。 我听说充电器的充电电流有200mA，充得快吗？ 这个答案不是绝对的。 有些电池充电很快，有些电池充电很慢。 那么，我们如何辨别快件还是慢件呢？充电时，充电电流小于0.1C时，称为涓流充电。 顾名思义，意味着电流小。 一般来说，涓流充电能够在不损害电池寿命的情况下充分地充电电池，但是涓流充电过于花费时间，因此很少单独使用，与其他充电方式并用。充电电流在0.1C-0.2C之间时，称为低速充电。 充电电流大于0.2C、小于0.8C时为快速充电。 另一方面，充电电流超过0.8C时，称为超高速充电。正因为1C不是绝对值而是逻辑概念，所以1C换算的速度足够慢也是相对值。 上面的例子中提到的200mA的充电电流，在1200mAH的电池中被缓慢充电，在700mAH的电池中被迅速充电。知道了速度充电的概念之后，需要知道充电器的状况，能够正确地给电池充电。 目前市场上的充电器主要分为恒流充电器和自动充电器。2.2电力收集充电器的工作原理大多数普通电池的原理都是一次电池，是利用化学能转化为电能(放电)的装置。 其中发生氧化还原反应，不可逆。 电池是可充电的电池，其氧化还原反应是可逆的，正反是放电，反是充电，充电是电能转化为化学能。本电能收集充电器从直流电源吸收电能，由电容器构成的电能收集蓄积电路收集电能，将单片机作为控制中心，检测输入的电流，电能转换电路将电流的电压值转换为电池的充电电压第三章电力采集充电器的硬件设计3.1整体方案的比较与选择方案1持续升压充电法经过主题讨论和理论计算分析，第一方案选择用MC34063升压芯片继续直接升压。 该方案在讨论时能够为负载提供足够的电压，但由于升压电路的输入内阻大，充电部内阻小，电源部分压现象严重，功耗过大。 所以我放弃了这个方案。提案二逆变器升压充电法用逆变器电路升压的方法，使电压上升超过3.6V，对模拟电池进行充电。 但是，考虑到逆变器电路实现的电路结构复杂，控制困难，升压计算过程复杂，并且输出的交流电力通过平滑化稳定化将直流电力充电到模拟电池中，不仅试验时间增加，消耗电力也过大。方案3脉冲充电法理论计算表明，继续对模拟电池充电不能满足充电电流Ic大于(Es-Ec)/(Rs Rc )的要求。 并且，不能增大充电电路的输入内阻，充电器不能从内阻为100欧元的电源中分离充电电压。 考虑到对电容器进行充电的方法，可以从内部电阻大的电源吸取电能，积蓄大容量的电能，使电容器瞬间放电。 这相当于从内部电阻大的电源吸收能量并积蓄，以电容器放电的形