Li、Ni电池充电器方案

Li、Ni电池充电器方案
Li、Ni电池充电器方案

一、对于充电电池的认识:

分为镍电(NI-MH)和锂电(Li/Li-Poly)。镍电通常为每节电池的标称电压为1.2V,充满后会达到1.5V。锂电电压通常为3.7V,充满电电压为4.1V至4.2V之间,通常我们购买的和手机里面的锂电池都是标称的3.7V。

锂电池电压与剩余容量的关系:

电压:4.16-4.22V涓流补充:100%

电压:4.15v 剩余容量:99%

电压:4.14v 剩余容量:97%

电压:4.12v 剩余容量:95%

电压:4.10v 剩余容量:92%

电压:4.08v 剩余容量:90%

电压:4.05v 剩余容量:87%

电压:4.03v 剩余容量:85%

电压:3.97v 剩余容量:80%

电压:3.93v 剩余容量:75%

电压:3.90v 剩余容量:70%

电压:3.87v 剩余容量:65%

电压:3.84v 剩余容量:60%

电压:3.81v 剩余容量:55%

电压:3.79v 剩余容量:50%

电压:3.77v 剩余容量:45%

电压:3.76v 剩余容量:42%

电压:3.76V (持久电压点)电压:3.76v 剩余容量:40%

电压:3.74v 剩余容量:35%

电压:3.73v 剩余容量:30%

电压:3.72v 剩余容量:25%

电压:3.71v 剩余容量:20%

电压:3.71V (持久电压点)电压:3.69v 剩余容量:15%

电压:3.66v 剩余容量:12%

电压:3.65v 剩余容量:10%

电压:3.64v 剩余容量:8%

电压:3.63v 剩余容量:5%

电压:3.61v 剩余容量:3%

电压:3.59v 剩余容量:1%

电压:3.58v 剩余容量:关机一般手机MP4等设置在此关机。电池输出电流不足,减小很多。电压:3.55v 剩余容量:-2%

电压:3.50v 剩余容量:-5%

有电压但电流减小电压:3.42v 剩余容量:-8%

电压:3.3v 剩余容量:-10%影响容量了

电压:3.0v 剩余容量:-12%

电压:2.7v 剩余容量:-13%电池快要报废了,容量大打折扣!!!

此剩余容量为正比,不是绝对的,只是最低忍耐点为0,如果小于0,放电为负数,电池可能完全放光没电,那样电池就废了。如放到负数-5%—-8%,基本到了极限了,放到最低电压:3.2—

2.7v,电池再充电电流很小很慢影响很大的。

二、锂电充电方案:

方案1:MAX1811:

优点:是专门的USB接口单节锂电池充电控制器,无须微处理器控制,最大充电电压可由引脚设置为4.1 V或4.2 V,最大误差为0.5%,一旦达到最大充电电压时,充电电流就急剧减少,并维持最高充电电压不变。使用SO - 8封装,有一个开漏引脚信号的充电状态结束(可连上LED 显示)。支持的外部输入USB电压为4.35-6.5V,可以通过硬件配置为100mA和500mA输出,符合USB规范。在高输入电压(5.5V)和低电池电压(2.7V)时,MAX1811的热循环可能会限制充电,直到电池电压上升电流。

缺点:支持输入电压范围小,除了USB电源,要么就只能用5V电源适配器。

方案2:MAX1551/ 1555:

优点:USB 单节锂电池充电芯片,为5 引脚薄型SOT23 封装,允许USB 接口或者墙壁AC 适配器3. 7V~7V 范围的电压输入. 芯片内部还具有温度限制电路.对于这个电路,当连接到USB 口、但无墙壁AC适配器的DC 电源时,充电电流被设定为100mA (最大值) . 这样在不需要端口通信的情况下,就允许从供电的或未供电的USB 口充电. 当DC 电源接通后,充电电流被设定为280mA (典型值) ,同时USB 接口的输入自动被切断. 如果两个输入端都无电压输入,电路则自动截止,这时电池的反向漏电流小于5uA ,无需外加二极管来防止电池漏电而发生损耗。当电池电压

低于3V 时,会进入充电电流被限定为40mA 的预充电模式(涓流充电状态) ,只有当电池被充到3V 以上时才进入正常的充电模式(100mA或280mA) . 这样的模式保护了深度放电的电池。另外,对于MAX1551 “, / PO K”用于指示输入电源是否接通(输入电压3. 95V 时输出低电平) ; 而对于MAX1555 “, / CHG”用于指示充电状态(当充电电流大于50mA 时输出低电平) .

缺点:充电电流被固定在100mA 或280mA 左右,特别是在USB 接口供电时,只能是100mA 的充电电流对于容量较大电池来说,需要花费相当长的充电时间. 另外一个缺点是没有充电定时功能,充电的结束与否不能进行人为控制。

感觉这个完全可以用MAX1811替代。

方案3:MAX8895:

判断如何使用所提供的输入电源,与系统评估电源无关。充电器自动确定适配器类型,能够区分以下类型:

1.DCP:500mA至1.5A

2.CDP (主机或集线器):高速充电时达到900mA (啁啾期间为580mA);低速和快速为1.5A

3.低功率SDP (主机或集线器):100mA

4.大功率SDP (主机或集线器):500mA

所提供的电流支持电池充电或系统供电,或在它们之间进行分配。如果在长达10ms内未检测到总线流量,内置挂起定时器自动触发挂起。

除了自动优化来自USB及适配器电源的电流外,MAX8895还巧妙处理适配器、USB供电和电池供电之间的转换;允许系统在必要时利用所有能够利用的输入电源(图3)。施加电源时,电池耗尽或没有电池同样可以保持工作。

类似更高级的还有:MAX14578,MAX8844,MAX8934,MAX8903,MAX8900 这些都是可以通过MCU编程来进行控制的。

三、Ni-MH充电:常采用DS2712或者DS2710

DS2710:通过USB为NiMH电池充电

USB供电的单节NiMH电池开关模式充电器

便携设备由一节AA型NiMH电池供电,利用USB充电。DS2710充电器开关频率大约为150kHz,电池充电电流为1.1A (典型AA型NiMH电池在大约0.5°C条件下)。由于降压转换器将5V、500mA转换成电池充电时的1.5V、1.1A,电路供给电池的电流(1.1A)大于从USB接口获得的

电流(500mA)。需要注意的是,由于在低充电速率下不能正确判断充电终止,只能采用500mA

或更大功率的端口进行充电。所以,当枚举确定只有100mA电流可用时,不应激活充电。系统通过关闭TMR上的Q2,使定时器电阻悬空,停止充电。

该充电器另外一项特别有用的功能是:通过检测电池阻抗确定接入的是否为碱性电池或故障电池,检测到这种状况时将禁止充电。这就允许用户在紧急情况下插入碱性电池,无需担心意外充电。DS2712:

下图所示电路是用于单节NiMH电池充电的开关模式降压型调节器。它采用DS2712充电控制

器调节充电电流和终止充电。充电控制器监视温度、电池电压和电池电流。如果温度超过+45°C 或者低于0°C,控制器不会对电池充电。

USB端口对单节NiMH电池快速充电的原理图。

如上图所示,Q1是降压型充电器的开关功率晶体管;L1是滤波电感;D1是续流或整流二极管。输入电容C1为10μF、超低ESR的陶瓷滤波电容。用钽电容或者其它电解电容替代C1会使充

电器的性能降低。R7是电流调节器检测放大器的检流电阻。DS2712的基准电压为0.125V,并具有24mV滞回。通过CSOUT提供闭环、开关模式电流控制。充电控制引脚CC1将Q2的栅极拉低时,使能Q1的栅极驱动。Q1和Q2均为低Vt (栅-源门限电压)的pMOSFET。CC1和CSOUT均为低电平时,Q2的漏-源电压将稍大于Vt。该电压以及CSOUT的正向压降构成了Q1的栅极开关电压。CC1为低电平时,启动电流闭环控制。图8所示为启动开关时的波形。上方波形是0.125Ω (检流电阻两端的电压,下方波形是Q1漏极至GND的电压。开始时,当Q1打开(CC1和CSOUT均为低电平)时,电感电流向上爬升。当电流增大到使检流电阻两端的电压达到0.125V时,CSOUT变为高电平,开关关断。此后,电感电流开始下降,直到检流电阻两端的电压达到约0.1V,CSOUT又变为低电平。只要CC1为低电平,该过程将一直持续。

USB NiMH充电器的启动波形。

DS2712的内部状态机控制着CC1的工作。充电开始时,DS2712先对电池进行状态测试,以确保电池电压在1.0V至1.65V之间,并确认温度在0°C至+45°C之间。如果电压低于1.0V,DS2712将以0.125的占空比拉低CC1,对电池缓慢充电,以防损坏电池。一旦电池电压超过1.0V后,状态机转为快充模式。快充时占空比为31/32,即大约97%。“跳过”的间隙内进行电池阻抗测试,以确保不会对错误放入充电器的高阻抗电池(例如碱性电池)进行充电。检测到-2mV 的-ΔV后,快充结束。如果未检测到-ΔV,将持续快充,直到快充定时器超时,或检测到过温或者过压故障状态(包括阻抗不合格)为止。快充完成(由于-ΔV或快充定时器超时) 后,DS2712进入定时补足充电模式,占空比为12.5%,持续时间为所设快充定时的一半。补足充电完成后,充电器进入维持模式,占空比为1/64,直到电池被拿走或重新上电。

采用图上所示充电器和大功率USB端口对2100mAh NiMH电池充电时,快充时间为2小时多

一点,大约3个小时完成包括补足充电在内的全部充电过程。从端口吸取的电流为420mA。如果需要与主机进行枚举过程,并需要大电流使能操作,可在R9和地之间串联一个开漏极nMOSFET。如果MOSFET关断,则TMR浮空,DS2712进入挂起状态。

四、想要申请的芯片:

For Li/Li-Poly:MAX1811,MAX8895,MAX14578,MAX8844,MAX8934,MAX8903,MAX8900

For Ni-MH:DS2712,DS2710.

注:红色标注的是目前需要的。

五、问题:

因为锂电池充满后最高也只有4.1V、4.2V左右,如果采用平常所使用的LM1117-3.3V 一类的稳压芯片,不知道是否能稳压至3.3V,按LM1117 的Data Sheet所说(VIN-VOUT)=1.5V。

暂时想到有两种解决方案:

(1)先将锂电池电压升压至5V,再稳压至3.3V。参考MAXIX解决方案,例如:

MAX1811采用USB电源以USB兼容的100mA或500mA速率为锂离子(Li+)电池充电。电池电压经由MAX1797升压,产生5V电源。5V电源再经过MAX1837降压,产生3.3V电源。该电路具有低电池电压关断功能,以保护Li+电池,并方便地为LED充电。

下图所示电路采用通用串行总线(USB)端口供电,端口能够在电源为Li+电池充电时,维持正常的通信。IC2将电池电压(VBATT)升压至5V,IC3将5V输出降压至3.3V。

在通过USB端口提供电源时,本电路能够为便携式设备产生+5V和+3.3V电源。

注:如果采取该方案,还要申请样片MAX1797和MAX1837。

(2)采用更好的低压差线性稳压器,例如AS1364,、HT7133/7333、XC6206、TPS7333….

手机充电器原理分解和图

USB用电池充电器电路图 如图是USB用电池充电器电路。它是在5.25V/500mA最大额定功率时,使用通用串联总线(USB)以最大电流对锤离子充电的电路。电路中,LM3622为锤离子电池充电控制器。设计的充电电路使USB具有最大功率工作的能力,为了满足USB的技术指标,在正常工作情况下,最大功率工作能力从总线中取出的电流不能大于5OOmA。通过限流电阻R1将其最大充电电流设定为400mA,而剩下的100mA电流供给充电器控制电路等。在系统启动期间,LM3525电源开关使电池充电器与总线保持隔离状态,充电电流不会超过总线提供的最大电流。 在总线输出口经过适当的计算后,USB控制信号将USB电源通过LM3525与充电电路连接起来。在开关通/断工作时,LM3525具有过电流与欠电压防止功能。在设计充电电路时,应认真考虑总线电源与充电电路之间的电压降,因此,VT1和VD1要选用低电压降的器件,使输入电压较低时电路也能有效地对电池进行充电。在优选元件的情况下 LM3525输入与电池正极之目的电压降的典型值为53OmV,或对电池的充电电流大于400mA。最佳充电时间为从以最大电流对电池开始充电直到电池达到满充电电压为止。 对于4.2V锤离子电池,要求充电电路的输入电压典型值为4.7V。USB规格规定的最小输出电压为4.75V,但USB电缆和接线电阻上电压降为35OmV,因此,在最坏情况下,充电电路的输入电压低至4.4V,而在USB规格中充电电路仍然有效。要说清楚的是,要防止USB电压规格下限的系统对电池进行慢充电,或防止对满度电池充电。4.2V电池的最佳充电电压是充电电路的输入电压,其典型值为4.7V。当电路的输入电压低到4.6V以及电池电压接近满充电4.2V时,VT1和VD1的电压降使电路不能有效地提供充电电流。 在VT1和VD1的电压降仅为400mV时,电路为电池提供的充电电流不大于2OOmA。在低输入情况下,充电电流降为50%对电池恒压充电。当输人电压低到4.5V时,电池不能满充电到4.2V。在设计USB电源时,要采用低阻抗电缆和低电阻接线,使充电电路的输入电压足够高,确保不会出现慢充电或不完全充电的情况。

铅酸蓄电池充电器设计开题报告

铅酸蓄电池充电器设计开题报告 铅酸蓄电池充电器设计开题报告 1、目的及意义 中国是全球铅酸蓄电池的产销大国,铅酸蓄电池已有200多年的历史,是一种应用广泛的动力电源。具有原材料易得、价格低廉、可靠性好等优点,目前约有95,的市场占有率。铅酸蓄电池作为稳定电源和主要的直流电源,需求广泛,用量巨大,与我们的社会生活息息相关。由于铅酸蓄电池维护简单、价格低廉、供电可靠、使用寿命长,广泛作为汽车、飞机、轮船等机动车辆或发电机组的启动电源,也在各类需要不间断供电的电子设备和便携式仪器仪表中用作一些电器及控制回路的工作电源。 蓄电池放电后的充电问题一直是有争议的问题,目前很多充电机由于性能技术不完善,常常导致蓄电池提前损坏的现象。随着经济的发展,大容量蓄电池的应用迅速增加,人们希望能快捷、安全地对蓄电池进行充电。因此,为了适应市场的需求,我们需要设计一种恒流-恒压-恒流铅酸蓄电池智能充电器。 2、基本内容和技术方案 此次设计利用单片机的软、硬件技术,设计一台具有恒压-恒流特性的牵引式铅酸蓄电池智能充电装置,该装置能够实现对蓄电池的电压进行检测、判别,按U-I特性曲线进行充电,对充电过程进行自动监控。基本内容有: 1、有关铅蓄电池的电化学原理和充放电原理。 2、关于充电器对铅蓄电池充电的原理及其电路设计。 3、涓电流对电池充电的原理及其特点。 4、充电器对充电过程的检测及其自动转换。 5、充电器在充电过程中对电池的保护功能。 6、电路设计及其元件的选择调试等。

本次设计采用的方案是分阶段充电方法,充电曲线图如下: I(A)、U(V) 1C U(t) I(t) 0.09C 0t(h) t1t2t3快充慢充涓流充 在快充阶段(0,t1),充电器以恒定电流1C对蓄电池充电,由单片机控制快充时间, 避免过量充电;在慢充阶段(t1,t2),单片机输出PWM控制信号,控制斩波开关通断,以恒定电压对蓄电池进行充电,此时充电电流按指数规律下降,当电池电压上升到规定值时,结束慢充,进入涓流充阶段;在涓流充阶段(t2,t3),单片机输出的PWM控制信号,使充电器以约0.09C的充电电流对蓄电池充电,在这种状态下,可长时间对蓄电池充电,从而能最大限度地延长蓄电池寿命。 系统的结构框图如下: 220V交铅酸蓄电斩波电 流电源池路 电源变隔离,驱 换电路动电路 辅助电单片机 源 3、进度安排 1)第1周:选题,下达设计任务书,理解相应的设计内容;

手机电池充电过程原理介绍

锂电池充电的原理 锂离子电池的充电过程可以分为四个阶段:涓流充电(低压预充)、恒流充电、恒压充电以及充电终止。锂电池充电器的基本要求是特定的充电电流和充电电压,从而保证电池安全充电。增加其它充电辅助功能是为了改善电池寿命,简化充电器的操

作,其中包括给过放电的电池使用涓流充电、电池电压检测、输入电流限制、充电完成后关断充电器、电池部分放电后自动启动充电等。 锂电池的充电方式是限压恒流,都是由IC芯片控制的,典型的充电方式是:先检测待充电电池的电压,如果电压低于3V,要先进行预充电,充电电流为设定电流的1/10,电压升到3V后,进入标准充电过程。标准充电过程为:以设定电流进行恒流充电,电池电压升到时,改为恒压充电,保持充电电压为。此时,充电电流逐渐下降,当电流下降至设定充电电

流的1/10时,充电结束。下图为充电曲线 图1

图2 阶段1:涓流充电——涓流充电用来先对完全放电的电池单元进行预充(恢复性充电)。在电池电压低于3V 左右时采用涓流充电,涓流充电电流

是恒流充电电流的十分之一即(以恒定充电电流为1A举例,则涓流充电电流为100mA), 阶段2:恒流充电——当电池电压上升到涓流充电阈值以上时,提高充电电流进行恒流充电。恒流充电的电流在至之间。电池电压随着恒流充电过程逐步升高,一般单节电池设定的此电压为阶段3:恒压充电——当电池电压上升到时,恒流充电结束,开始恒压充电阶段。电流根据电芯的饱和程度,随着充电过程的继续充电电流由最大值慢慢减少,当减小到时,认为充电终止。(C是以电池标

称容量对照电流的一种表示方法,如电池是1000mAh的容量,1C就是充电电流1000mA。) 阶段4:充电终止—— 有两种典型的充电终止方法:采用最小充电电流判断或采用定时器(或者两者的结合)。最小电流法监视恒压充电阶段的充电电流,并在充电电流减小到至范围时终止充电。第二种方法从恒压充电阶段开始时计时,持续充电两个小时后终止充电过程。 上述四阶段的充电法完成对完全放电电池的充电约需要至3小时。高级充电器还采用了更多安全措施。例如

无线充电原理图文详解

无线充电原理图文详解 支持无线充电的智能手机从2011年夏季前后开始上市。任何厂商的任何机型均可使用的“Qi”规格将成为全球标准。停车即可充电的EV(电动汽车)用充电系统也在推进研发。 无线充电已经在电动牙刷、电动剃须刀、无线电话等部分家电产品中实用化,现在其应用范围又扩大到了智能手机领域。 NTT DoCoMo在2011年夏季以后陆续上市了多款支持无线充电的智能手机和充电座。这些手机无需在手机上插上充电线缆,只需放置在充电座上即可为电池充电。今后NTT DoCoMo 将在电影院、餐厅、酒店、机场休息室等公共场所设置充电座,便于用户在外出时使用。 软银移动也预定2012年1月上市支持无线充电的智能手机。KDDI正在开发车载式智能手机的无线充电座。 未来无线充电的应用范围将有望扩大到EV的充电系统。 目前,市场上支持无线充电的智能手机和充电器大部分都符合总部位于美国的业界团体“无线充电联盟(WPC)”所制定的“Qi”规格。Qi源自汉语“气功”中的“气”,以松下、

韩国三星电子、英国索尼爱立信、芬兰诺基亚、电装为首,许多国家的家电厂商和汽车厂商都相继加盟了WPC。 无线充电方式包括“磁共振”及“电波接收”等多种方式,Qi采用的是“电磁感应方式”。通过实现标准化,只要是带有Qi标志的产品,无论是哪家厂商的哪款机型均可充电。 19世纪发现的物理现象 电磁感应方式采用了19世纪上半期发现的物理现象。众所周知,电流流过线圈时,周围会产生磁场。1820年,丹麦物理学家汉斯·奥斯特(Hans Oersted)发现了这种电磁效应。

用没有通电的其他线圈接近该磁场,线圈中就会产生电流,由此点亮灯泡。1831年,英国物理学家迈克尔·法拉第(Michael Faraday)发现了这个可从线圈向线圈供电的物理现象,并称之为电磁感应现象。

铅酸蓄电池充电器的设计与实现

// 铅酸蓄电池的制造成本低、容量大、价格低廉,使用十分广泛。由于其固有的特性,若使用不当,寿命将大大缩短。影响铅酸蓄电池寿命的因素很多,采用正确的充电方式,能有效延长蓄电池的使用寿命。因此,设计一种全新的智能型铅酸蓄电池充电器是十分必要的。 1常规充电方式 铅酸蓄电池的常规充电方式有两种:浮充(又称恒压充电)和循环充电。 浮充时要严格掌握充电电压,如额定电压为12V的蓄电池,其充电电压应在13.5~13.8V 之间。浮充电压过低,蓄电池会充不满,过高则会造成过量充电。电压的调定,应以初期充电电流不超过0.3C(C为蓄电池的额定容量)为原则。 循环充电,其初期充电电流也不宜超过0.3C,充电的安培小时数要略大于放电安培小时数。也可先以0.1C的充电速率恒流充电数小时,当充电安培小时数达到放电安培小时数的90%时,再改用浮充电压充电,直至充满。 以上为目前常用的铅酸蓄电池充电方式,但这两种方式存在着一些不足之处。在充电过程中,电池电压逐渐增高,充电电流逐渐降低。由于恒压充电不管电池电压的实际状态,充电电压总是恒定的,充电电流刚开始比较大,然后按指数规律下降;采用快速充电可能使蓄电池过量充电,易导致电池损坏。对于循环充电而言,采用较小电流充电,充电效果较好。但对于大容量的蓄电池,充电时间就会拖得很长,时效低,造成诸多不便。 2智能型充电器的充电过程分析 通过对上述两种充电方式的分析比较,综合其优点设计出具有快充和慢充的智能型铅酸蓄电池充电器。该充电器采用单片机控制,充电过程分为快充、慢充及涓流充三个阶段,充电效果更佳。图1所示为该充电器的充电电流、电压曲线。 从图1可以看出:在快充阶段(0~t1),充电器以恒定电流1C对蓄电池充电,由单片机控制快充时间,避免过量充电;在慢充阶段(t1~t2),单片机输出PWM控制信号,控制斩波开关通断,以恒定电压对蓄电池进行充电,此时充电电流按指数规律下降,当电池电压上升到规定值时,结束慢充,进入涓流充阶段;在涓流充阶段(t2~t3),单片机输出的PWM控制信号,使充电器以约0.09C的充电电流对蓄电池充电,在这种状态下,可长时间对蓄电池充电,从而能最大限度地延长蓄电池寿命。 3智能型充电器的工作原理 根据上述分析而设计的智能型铅酸蓄电池充电器,主要由开关稳压电源、斩波开关、控制器和辅助电源等四个部分组成,并具有过流保护、过压保护和超温保护功能。图2为充电器原理框图,图3为充电器电路原理图。 3.1开关稳压电源

电动车 48V 充电器原理图与维修(高清版)

电动车48V 充电器原理图与维修 电动车充电器实际上就是一个开关电源加上一个检测电路,目前很多电动车的48V 充电器都是采用KA3842 和比较器LM358 来完成充电工作理图如图1 所示 工作原理 220V 交流电经LF1 双向滤波.VD1-VD4 整流为脉动直流电压,再经C3 滤波后形成约300V 的直流电压,300V 直流电压经过启动电阻R4 为脉宽调制集成电路IC1 的7 脚提供启动电压,IC1 的7 脚得到启动电压后,(7 脚电压高于14V 时,集成电路开始工作),6 脚输出PWM 脉冲,驱动电源开关管(场效应管) VT1 工作在开关状态,流通过VT1 的S 极-D 极-R7-接地端.此时开关变压器T1 的8-9绕产生感应电压,经VD6,R2 为IC1 的7 脚提供稳定的工作电压,4 脚外接振荡阻R10 和振荡电容C7 决定IC1 的振荡频率, IC2(TL431)为精密基准压源,IC4(光耦合器4N35)配合用来稳定充电压,调整RP1(510 欧半可调电位器)可以细调充电器的电压,LED1 是电源指示灯.接通电源后该指示灯就会发出红色的光。VT1 开始工作后,变压器的次级6-5 绕组输出的电压经快速恢复二极管VD60 整流,C18 滤波得到稳定的电压(约53V).此电压一路经二极管VD70(该二极管起防止电池的电流倒灌给充电器的作用)给电池充电,另一路经限流电阻R38,稳压二极管VZD1,滤波电容C60,为比较器IC3(LM358)提供12V 工作电源,VD12 为IC3 提供基准压,经R25,R26,R27 分压后送到IC3 的2 脚和 5 脚。 正常充电时,R33 上端有0.18-0.2V 的电压,此电压经R10 加到IC3 的 3 脚,从 1 脚输出高电平。1 脚输出的高电平信号分三路输出,第一路驱动VT2 导通,散热风扇得开始工作,第二路经过电阻R34 点亮双色二极管LED2 中的红色发光二极管,第三路输入到IC3 的 6 脚,此时7 脚输出低电平,双色发光二极管LED2 中的绿色发光二极管熄灭,充电器进入恒流充电阶段。当电池压升到44.2V 左右时,充电器进入恒压充电阶段,流逐渐减小。当充电流减小到200MA-300MA 时,R33 上端的电压下降,IC3 的 3 脚电压低于2 脚,1 脚输出低电平,双色发光二极管LED2 中的红色发光二极管熄灭,三极管VT2 截止,风扇停止运转,同时IC3 的7 脚输出高电平,此高电平一路经过电阻R35 点亮双色发光二极管LED2 中的绿色发光二极管(指示电已经充满,此时并没有真正充满,实际上还得一两小时才能真正充满),另一路经R52,VD18,R40,RP2 到达IC2 的 1 脚,使输出电压降低,充电器进入200MA-300MA 的涓流充电阶段(浮充),改变RP2 的电阻值可以调整充电器由恒流充电状态转到涓流充电状态的转折流(200-300MA)。 常见故障

手机常用的充电控制原理电路图

上图1是三星手机中比较常用的充电控制原理电路图: 根据电路原理分析,可能存在的故障现象有: 1、电池电量不显示或显示电量不准确:R510、R512阻值发生变化,C504轻微漏电; 2、自动充电或不会提示充电结束:END-OF-CHG控制信号异常,R511电阻异常,U502损坏; 3、不能充电:U502输入充电电压异常,TA502坏,U502损坏; 4、充不进电(有提示充电中,但充不进电量):U502损坏,R514或R515阻值异常, 5、USB不能充电:U502#2输入电压不正常(正常应为5V),主要是由U502损坏造成 6、电池电量正常也会提示低电报警:R510、R512阻值发生变化 7、加电池按开机键后提示充电中并不能开机:AUX-ON控制信号异常,U502或电源IC损坏; 8、电量充不满:R510、R512阻值发生变化,C504轻微漏电; 9、加电开机后显示“请充电”,几秒后手机便自动关机:R510到电池正极断线 具体实例分析: 1、C208手机进水充不进电 处理方法:插上充电器显示充电,但是充不进电,此故障应该是充电电路问题,清洗后发现充电电路R116(10K)腐蚀断裂,更换R116后测试故障排除。 图2

2、C218手机不充电(无充电电流) 处理方法:拆机后发现卡座下面一个黄电容(C324)有点变色,更换C324后无效。用万用表测ZD703开路,更换ZD703后故障有所改善(显示充电,但是充不进电)。分析原因应是CPU检测到充电信号,但是 充电IC没有完成充电电路中供电输出信号,更换充电IC(U301)后故障排除。 图3 3、D508手机装电池显示自动充电状态 处理方法:因为手机CPU检测到充电信号导致,先检查尾插正常,装电池测充电IC(U503)#7电压为低电平(正常2.6V左右)。查找电路图,发现U503#7与Q500相连,拆除Q500测量电压正 常,更换Q500故障排除。D508手机装电池显示自动充电的比较常见,有部份是充电IC或尾插 损坏导致,部分是由于Q500导致,但有部分Q500本身没有坏,但摘除Q500也可以解决。 图4 4、E738手机装电池按开机键即显示充电状态,不开机 处理方法:因为手机CPU检测到充电信号导致,先检查尾插正常,装电池测充电IC(U502)#3电压为低电平(正常2.6V左右)。查找电路图,发现U502#3与电源IC(U400)#1相连,更换电源IC后故障排除。(原理分析参照图1) 5、E368手机充电时会提示"USB不能充电" 处理方法:插入充电器,测量U502#2(USB充电输入)有2.2V(正常为0V,只有采用USB充电时才会有5.0V输入),测U502#1与#2阻值偏低,更换充电控制管U502后故障排除。(原理分析参照图1)

手机充电器原理解析(

手机充电器原理详解 分析一个电源,往往从输入开始着手。220V交流输入,一端经过一个4007半波整流,另一端经过一个10欧的电阻后,由10uF电容滤波。这个10欧的电阻用来做保护的,如果后面出现故障等导致过流,那么这个电阻将被烧断,从而避免引起更大的故障。右边的4007、4700pF电容、82KΩ电阻,构成一个高压吸收电路,当开关管13003关断时,负责吸收线圈上的感应电压,从而防止高压加到开关管13003上而导致击穿。13003为开关管(完整的名应该是MJE130 03),耐压400V,集电极最大电流1.5A,最大集电极功耗为14W,用来控制原边绕组与电源之间的通、断。当原边绕组不停的通断时,就会在开关变压器中形成变化的磁场,从而在次级绕组中产生感应电压。由于图中没有标明绕组的同名

端,所以不能看出是正激式还是反激式。 不过,从这个电路的结构来看,可以推测出来,这个电源应该是反激式的。左端的510KΩ为启动电阻,给开关管提供启动用的基极电流。13003下方的10Ω电阻为电流取样电阻,电流经取样后变成电压(其值为10*I),这电压经二极管4148后,加至三极管C945的基极上。当取样电压大约大于1.4V,即开关管电流大于0.14A时,三极管C945导通,从而将开关管13003的基极电压拉低,从而集电极电流减小,这样就限制了开关的电流,防止电流过大而烧毁(其实这是一个恒流结构,将开关管的最大电流限制在140mA左右)。 变压器左下方的绕组(取样绕组)的感应电压经整流二极管4148整流,22uF 电容滤波后形成取样电压。为了分析方便,我们取三极管C945发射极一端为地。那么这取样电压就是负的(-4V左右),并且输出电压越高时,采样电压越负。取样电压经过6.2V稳压二极管后,加至开关管13003的基极。前面说了,当输出电压越高时,那么取样电压就越负,当负到一定程度后,6.2V稳压二极管被击穿,从而将开关13003的基极电位拉低,这将导致开关管断开或者推迟开关的导通,从而控制了能量输入到变压器中,也就控制了输出电压的升高,实现了稳压输出的功能。

Q2057W锂电池充电器原理(适用)

摘要:本文介绍美国TI公司生产的先进锂电池充电管理芯片BQ2057,利用BQ2057系列芯片及简单外围电路可设计低成本的单/双节锂电池充电器,非常适用于便携式电子仪器的紧凑设计。本文将在介绍BQ2057芯片的特点、功能的基础上,给出典型充电电路的设计方法及应用该充电芯片设计便携式仪器的体会。 关键词:锂电池充电器BQ2057 1 引言 BQ2057系列是美国TI公司生产的先进锂电池充电管理芯片,BQ2057系列芯片适合单节(4.1V或4.2V)或双节(8.2V或8.4V)锂离子(Li-Ion)和锂聚合物(Li-Pol)电池的充电需要,同时根据不同的应用提供了MSOP、TSSOP和SOIC的可选封装形式,利用该芯片设计的充电器外围电路及其简单,非常适合便携式电子产品的紧凑设计需要。BQ2057可以动态补偿锂电池组的内阻以减少充电时间,带有可选的电池温度监测,利用电池组温度传感器连续检测电池温度,当电池温度超出设定范围时BQ2057关闭对电池充电。内部集成的恒压恒流器带有高/低边电流感测和可编程充电电流,充电状态识别可由输出的LED指示灯或与主控器接口实现,具有自动重新充电、最小电流终止充电、低功耗睡眠等特性。 2.功能及特性 2.1 器件封装及型号选择 BQ2057系列充电芯片为满足设计需要,提供了多种可选封装及型号,其封装形式如图2-1所示,有MSOP、TSSOP和SOIC三种封装形式。其型号如表2-1所示,有BQ2057、BQ2057C、BQ2057T和BQ2057W四种信号,分别适合4.1V、4.2V、8.2V和8.4V的充电需要。 元件型号 BQ2057 BQ2057C BQ2057T BQ2057W 8.4V BQ2057的引脚功能描述如下: ?VCC (引脚1):工作电源输入; ?TS (引脚2):温度感测输入,用于检测电池组的温度; ?STAT(引脚3):充电状态输出,包括:充电中、充电完成和温度故障三个状态; ?VSS (引脚4):工作电源地输入; ?CC (引脚5):充电控制输出; ?COMP(引脚6):充电速率补偿输入; ?SNS (引脚7):充电电流感测输入; ?BAT (引脚8):锂电池电压输入; 2.2 充电状态流程 BQ2057的充电状态流程如图2-3所示,其充电曲线如图2-2所示,BQ2057的充电分为三个阶段:预充状态、恒流充电和恒压充电阶段。

锂电池充电电路详解

锂电池充电电路图 锂电池是继镍镉、镍氢电池之后,可充电电池家族中的佼佼者.锂离子电池以其优良的特性,被广泛应用于: 手机、摄录像机、笔记本电脑、无绳电话、电动工具、遥控或电动玩具、照相机等便携式电子设备中。 一、锂电池与镍镉、镍氢可充电池: 锂离子电池的负极为石墨晶体,正极通常为二氧化锂。充电时锂离子由正极向负极运动而嵌入石墨层中。放电时,锂离子从石墨晶体内负极表面脱离移向正极。所以,在该电池充放电过程中锂总是以锂离子形态出现,而不是以金属锂的形态出现。因而这种电池叫做锂离子电池,简称锂电池。 锂电池具有:体积小、容量大、重量轻、无污染、单节电压高、自放电率低、电池循环次数多等优点,但价格较贵。镍镉电池因容量低,自放电严重,且对环境有污染,正逐步被淘汰。镍氢电池具有较高的性能价格比,且不污染环境,但单体电压只有1.2V,因而在使用范围上受到限制。 二、锂电池的特点: 1、具有更高的重量能量比、体积能量比; 2、电压高,单节锂电池电压为3.6V,等于3只镍镉或镍氢充电电池的串联电压; 3、自放电小可长时间存放,这是该电池最突出的优越性; 4、无记忆效应。锂电池不存在镍镉电池的所谓记忆效应,所以锂电池充电前无需放电; 5、寿命长。正常工作条件下,锂电池充/放电循环次数远大于500次; 6、可以快速充电。锂电池通常可以采用0.5~1倍容量的电流充电,使充电时间缩短至1~2小时; 7、可以随意并联使用; 8、由于电池中不含镉、铅、汞等重金属元素,对环境无污染,是当代最先进的绿色电池; 9、成本高。与其它可充电池相比,锂电池价格较贵。 三、锂电池的内部结构: 锂电池通常有两种外型:圆柱型和长方型。 电池内部采用螺旋绕制结构,用一种非常精细而渗透性很强的聚乙烯薄膜隔离材料在正、负极间间隔而成。正极包括由锂和二氧化钴组成的锂离子收集极及由铝薄膜组成的电流收集极。负极由片状碳材料组成的锂离子收集极和铜薄膜组成的电流收集极组成。电池内充有有机电解质溶液。另外还装有安全阀和PTC元件,以便电池在不正常状态及输出短路时保护电池不受损坏。 单节锂电池的电压为3.6V,容量也不可能无限大,因此,常常将单节锂电池进行串、并联处理,以满足不同场合的要求。字串5 四、锂电池的充放电要求; 1、锂电池的充电:根据锂电池的结构特性,最高充电终止电压应为4.2V,不能过充,否则会因正极的锂离子拿走太多,而使电池报废。其充放电要求较高,可采用专用的恒流、恒压充电器进行充电。通常恒流充电至4.2V/节后转入恒压充电,当恒压充电电流降至100mA 以内时,应停止充电。 充电电流(mA)=0.1~1.5倍电池容量(如1350mAh的电池,其充电电流可控制在135~2025mA之间)。常规充电电流可选择在0.5倍电池容量左右,充电时间约为2~3小时。 2、锂电池的放电:因锂电池的内部结构所致,放电时锂离子不能全部移向正极,必须保留一部分锂离子在负极,以保证在下次充电时锂离子能够畅通地嵌入通道。否则,电池寿命就相应缩短。为了保证石墨层中放电后留有部分锂离子,就要严格限制放电终止最低电压,也就是说锂电池不能过放电。放电终止电压通常为3.0V/节,最低不能低于2.5V/节。电池放

手机充电器电路原理图分析

专门找了几个例子,让大家看看。自己也一边学习。 分析一个电源,往往从输入开始着手。220V交流输入,一端经过一个4007半波整流,另一端经过一个10欧的电阻后,由10uF电容滤波。这个10欧的电阻用来做保护的,如果后面出现故障等导致过流,那么这个电阻将被烧断,从而避免引起更大的故障。右边的4007、4700pF电容、82KΩ电阻,构成一个高压吸收电路,当开关管13003关断时,负责吸收线圈上的感应电压,从而防止高压加到开关管13003上而导致击穿。13003为开关管(完整的名应该是MJE13003),耐压400V,集电极最大电流1.5A,最大集电极功耗为14W,用来控制原边绕组与电源之间的通、断。当原边绕组不停的通断时,就会在开关变压器中形成变化的磁场,从而在次级绕组中产生感应电压。由于图中没有标明绕组的同名端,所以不能看出是正激式还是反激式。 不过,从这个电路的结构来看,可以推测出来,这个电源应该是反激式的。左端的510KΩ为启动电阻,给开关管提供启动用的基极电流。13003下方的10Ω电阻为电流取样电阻,电流经取样后变成电压(其值为10*I),这电压经二极管4148后,加至三极管C945的基极上。当取样电压大约大于1.4V,即开关管电流大于0.14A时,三极管C945导通,从而将开关管13003的基极电压拉低,从而集电极电流减小,这样就限制了开关的电流,防止电流过大而烧毁(其实这是一个恒流结构,将开关管的最大电流限制在140mA左右)。 变压器左下方的绕组(取样绕组)的感应电压经整流二极管4148整流,22uF电容滤波后形成取样电压。为了分析方便,我们取三极管C945发射极一端为地。那么这取样电压就是负的(-4V左右),并且输出电压越高时,采样电压越负。取样电压经过6.2V稳压二极管后,加至开关管13003的基极。前面说了,当输出电压越高时,那么取样电压就越负,当负到一定程度后,6.2V稳压二极管被击穿,从而将开关13003的基极电位拉低,这将导致开关管断开或者推迟开关的导通,从而控制了能量输入到变压器中,也就控制了输出电压的升高,

48V铅酸储电池充电器设计方案

48V 铅酸储电池充电器设计方案 第一章 总体设计方案 1 系统设计 根据课题的要求,系统采用开关电源,通过脉冲电流的方式来实现充电的目的。由市电送来的220V 交流电经变压器降压、桥式整流、可控硅调频后送给蓄电池进行充电。 2 方案策略 用单结晶体管触发电路实现触发信号频率的调制方案。蓄电池充电时,先通过变压器将220V 市电降压为56V 交流电,然后通过桥式整流得到全波直流电、最后通过可控硅调频后的脉冲电流为蓄电池供电。脉冲电流的频率主要取决于单节晶体管触发电路发出的触发信号的频率,通过调节RC 电路的R 值,使电容器的充电时间发生改变,单节晶体管的关断时间发生改变,从而改变了输出触发信号的占空比,这个触发信号送给可控硅,从而便调节可控硅在一个周期内关断和导通的时间,从而实现控制可控硅输出脉冲电流大小。这种方法技术简单、成熟、有多年的实用经验、所需的元器件少、成本低,安全可靠,适应市电输入范围宽都是其主要的优点。如下图1.1方框图

图1.1 总体方框图 第二章 蓄电池的选择 蓄电池是电瓶式扫地车上主要能源装置,其作用包括:向驱动系统、滚扫系统和仪表供电。 1 蓄电池的种类、特点 蓄电池的种类一般可分为铅酸电池、铅酸免维护电池及镍镉电池等,它们各自的特点如下: 铅酸电池:也称为汽车用电池(需加水维护),充放电时会产生氢气,安置地点必须设置在通风处以免造成危险;电解液呈酸性,会腐蚀金属;价格低廉。 铅酸免维护电池:密封式充电不会产生任何有害气体,摆设容易,不需考虑安置地点通风问题,免保养,免维护;放电率高,特性稳定,价格较高。 镍镉电池:用于特殊场合及特殊设备上,水为介质,充放电不会产生.有害气体;失水率低,但需要固定时间加水及保养;放电特性最佳;可放置于任何恶劣环境。 2 蓄电池的选择 电机是电瓶式扫地车主要消耗源,其次是继电器和仪表车,根据驱动组和电器控制组提供的资料,电机总功率为1600W ,额定电压为48V;继电器和仪表总功率为5W,额定电压为48V 。所以蓄电池需提供的工作电流为 8004040518.548P I A U +++=== 式中P ——电机功率; U ——电瓶电压。 选60AH 的电瓶,则可续行3.3小时。这是电瓶式扫地车用最高速行驶时的情况,如果降低车速续行时间有望达到或超过5小时。 综上所述,本设计选择48V 60AH 的铅酸免维护电池,如图2.1所示:

通用电动自行车充电器电路分析及维修图文教程(3842芯片).

通用电动自行车充电器电路分析及其维修(3842芯片) 作者:MAX232 QQ:44473047 时间:2012年7月30日 一、电路分析 首先AC220电压经由保险丝,NTC和EMI滤波整流滤波变换的300V左右的直流电压,经启动电阻提供给3842(7脚)初始工作电压,驱动MOS管开关动作,开关变压器在MOS管的开关作用下,会不断的储存->释放,而使输出绕组感应到的电能经过整流滤波输出的直流电压,通过采样到431或运放控制光耦把信号反馈至3842的1脚或2脚,控制3842的输出(6脚)的占空比,以达到稳定的输出电压值。 (1)3842稳定工作的条件: 1. 起始的工作电压,由启动电阻从300V降压得到; 2. 8脚有输出稳定的5v基准电压,内部振荡电路才会工作。 3. 6脚输出驱动MOS管打开后,3脚检测到的电流反馈电压 没有超过1V。 4. 原边供电是否在下一个周期工作开始前提供到3842的7 脚,否则由启动电阻提供过来的电能已经不能维持3842工 作了。 (2)输出电压保持稳定的条件: 1. 副边绕组是否感应到电能。 2. 副边整理和滤波器件是不是都完好。

3. 采样电阻以及431,是否完好。 4. 光耦是否完好工作。 5. 3842是否接收到光耦的信号,确定信号没有在进入3842芯片前被阻断或过滤了。 充电器高压部分故障的修理流程 1、元件检测: 高压直流二极管(4007,5399,5408)或者全桥。 高压大电容,简称“一大电容”,450v68uf。 3842的7脚供电电容,简称“高压小电容”。35v100uf

场效应管(mos管,比如6N60,7N80,10N90,K1358,,,,,,,,) 低压部分的主整流管1660,uf5408,FR307,,,,,,,,,,,,,,,,,,, 低压部分的主滤波电容,(63v470uf)简称“二大电容”。 低压部分的辅助电源滤波电容,(63v470uf) 输出电流取样电阻(3w0.1欧姆) 光耦(pc817,4n35,,)用ws-3可以快速准确检测。没有ws-3就 用二极管档测量光耦低压侧的参数,应该是一个发光二极管的参数。光耦高压侧的参数基本上查不到,但也不能短路 2、拆掉损坏的零件,(3842,7n80,以及3w0.5欧姆,10欧姆,1k,等等,具体位置请看原理图红色标注)焊上保险管。(或者串联 220v40w灯泡)。 3、安装“基础”零件 更换高压整流二极管,一律用5399代替。4只全部换新。高 压部分电流取样电阻R1(用3w1欧姆或者3w0.5欧姆),驱动电阻 R2 (1/4W,10欧姆),R3(1/4W 1k),下拉电阻R4(1/4W 10k),下偏电 阻R5(1/4W 1k)。若原装各电阻与本图有出入的,一律以本图为准(以不变应万变) 4、接通保护电,(串联灯泡,后文字相同处理)

常见手机充电器电路图2

手机充电器电路图2 随风吹去收集整理 超力通手机旅行充电器适合给摩托罗拉308、328、338及368等系列手机电池充电。该充电器具有镍镉、镍氢、锂离子电池充电转换开关,并具有放电功能。在150~250V、40mA的交流市电输入时,可输出300±50mA电流。 该充电器采用了RCC振荡抑制型变换器,它与PWM型开关电源有一定的区别。PWM型开关电源由独立的取样误差放大器和直流放大器组成脉宽调制系统;而RCC型开关电源只是由稳压器组成电平开关,控制过程为振荡状态和抑制状态。由于PWM型开关电源中的开关管总是周期性的通断,系统控制只是改变每个周期的脉冲宽度,而RCC型开关电源的控制过程并非线性连续变化,它只有两个状态:当开关电源输出电压超过额定值时,脉冲控制器输出低电平,开关管截止;当开关电源输出电压低于额定值时,脉冲控制器输出高电平,开关管导通。当负载电流减小时,滤波电容放电时间延长,输出电压不会很快降低,开关管处于截止状态,直到输出电压降低到额定值以下,开关管才会再次导通。开关管的截止时间取决于负载电流的大小。开关管的导通/截止由电平开关从输出电压取样进行控制。因此这种电源也称非周期性开关电源。 220V市电经VD1~VD4桥式整流后在V2的集电极上形成一个300V左右的直流电压。由V2和开关变压器组成间歇振荡器。开机后,300V直流电压经过变压器初级加到V2的集电极,同时该电压还经启动电阻R2为V2的基极提供一个偏置电压。由于正反馈作用,V2Ic迅速上升而饱和,

在V2进入截止期间,开关变压器次级绕组产生的感应电压使VD7导通,向负载输出一个9V左右的直流电压。开关变压器的反馈绕组产生的感应脉冲经VD5整流、C1滤波后产生一个与振荡脉冲个数呈正比的直流电压。此电压若超过稳压管VD17的稳压值,VD17便导通,此负极性整流电压便加在V2的基极,使其迅速截止。V2的截止时间与其输出电压呈反比。VD17的导通/截止直接受电网电压和负载的影响。电网电压越低或负载电流越大,VD17的导通时间越短,V2的导通时间越长,反之,电网电压越高或负载电流越小,VD5的整流电压越高,VD17的导通时间越长,V2的导通时间越短。V1是过流保护管,R5是V2Ie的取样电阻。当V2Ie过大时,R5上的电压降使V1导通,V2截止,可有效消除开机瞬间的冲击电流,同时对VD17的控制功能也是一种补偿。VD17以电压取样来控制V2的振荡时间,而V1是以电流取样来控制V2振荡时间的。如果是为镍镉、镍氢电池充电,由于这类电池存在一定的记忆效应,需不定时对其进行放电。SW1是镍镉、镍氢、锂离子电池充电转换开关。SW1与精密基准电源SL431为运放LM324⑨提供两个不同的精密基准源,由SW1切换。在给镍镉、镍氢电池充电时,LM324⑨脚的基准电压约0.09V(空载);在给锂离子电池充电时,LM324⑨脚的基准电压约为0.08V(空载),这种设计是由这两种类型电池特有的化学特性决定的。按下SW2,V5基极瞬间得一低电平而导通,可充电池上的残余电压通过V5的ec极在R17上放电,同时放电指示灯VD14点亮。在按下SW2后会随即释放,这时可充电池上的残余电压通过R16、R13分压,C9滤波后为V4的基极提供一个高电平,V4导通,这相当于短接SW2。随着放电时间的延长,可充电池上的残余电压也越来越低,当V4基极上的电压不能维持其继续导通时,V4截止,放电终止,充电器随即转入充电状态。 由于锂电不存在记忆效应,当电池低于3V时便不能开机,其残余电压经电阻R40、R41分压后得到2.53V送入运算放大器的同相端③、⑤、⑩脚,由于LM324⑨脚电压在负载下始终为2.66V,因此⑧脚输出低电平,V3导通,+9V电压通过V3ec极、VD8向可充电池充电。IC1d在电容C6的作用下,{14}脚输出的是脉冲信号,由于IC1⑧脚为低电平,因此VD12处于闪烁状态,以指示电池正在充电,对应容量为20%。随着充电时间的延长,可充电池上的电压逐渐上升。当R40、R41的分压值约等于2.58V时,即IC1③脚等于2.58V时,IC1②脚经电阻分压后得2.57V,其①脚输出高电平(由于在充电时,IC1⑨脚电压始终是2.66V,V6导通;反之在空载时,IC1⑨脚为0.08V,V6截止),VD10、VD11点亮,对应指示容量为40%、60%。当R40、R41的分压值上升到2.63V时,即IC1⑤脚等于2.63V,其⑥脚经电阻分压后得2.63V,⑦脚输出高电平,VD9点亮,对应充电容量为80%。只有IC1⑩脚电压≥2.66V时,⑧脚才输出高电平,VD13点亮,对应充电容量为100%。即使VD13点亮时,VD12仍处于闪烁状态,这表示电池仍未达到完全饱和。只有IC1⑧脚电压>6.5V时,VD12才逐渐熄灭,表示电池完全充至饱和。 VD16在电路中起过充、过流保护作用,VD8起反向保护作用,避免充电器断电后,电池反向放电。

电力电子课程设计直流直流升压电路分析与设计电动汽车蓄电池充电器设计

题目1—直流/直流升压电路分析与设计 电动汽车蓄电池充电器设计 一、技术指标 输入电压:12-24V,输出电压42V,输出电压纹波<200mV,负载电阻10Ω,开关频率50kHz。 二、设计要求 1). 选择主电路的类型和相应的功率器件,并对功率器件进行设计; 2). 设计电压单闭环反馈补偿器; 3). 给出输出电压的仿真结果来验证你的设计: a)电阻由10Ω跳变到5Ω; b)输入电压由12V跳变到24V。 三、设计方案分析 3.1、DC-DC升压变换器的工作原理 DC-DC功率变换器的种类很多。按照输入/输出电路是否隔离来分,可分为非隔离型和隔离型两大类。非隔离型的DC-DC变换器又可分为降压式、升压式、极性反转式等几种;隔离型的DC-DC变换器又可分为单端正激式、单端反激式、双端半桥、双端全桥等几种。下面主要讨论非隔离型升压式DC-DC变换器的工作原理。 图1(a)是升压式DC-DC变换器的主电路,它主要由功率开关管VT、储能电感L、滤波电容C和续流二极管VD组成。电路的工作原理是,当控制信号Vi为高电平时,开关管VT导通,能量从输入电源流入,储存于

电感L 中,由于VT 导通时其饱和压降很小,所以二极管D 反偏而截止,此时存储在滤波电容C 中的能量释放给负载。当控制信号Vi 为低电平时,开关管VT 截止,由于电感L 中的电流不能突变,它所产生的感应电势将阻止电流的减小,感应电势的极性是左负右正,使二极管D 导通,此时存储在电感L 中的能量经二极管D 对滤波电容C 充电,同时提供给负载。电路各点的工作波形如图1(b )。 图1DC-DC 升压式变换器电路及工作波形 3.2、DC-DC 升压变换器输入、输出电压的关系 假定储能电感L 充电回路的电阻很小,即时间常数很大,当开关管VT 导通时,忽略管子的导通压降,通过电感L 的电流近似是线性增加的。即:t L U I i I ?+=LV L ,其中ILV 是流过储能电感电流的最小值。在开关管VT 导通结束时,流过电感L 的电流为: ON LV LP T L U I I I ?+=,iL 的增量为ON I T L U ?。在开关管VT 关断时,续流二极管D 导通,储能电感L 两端的电压为dt di L U U u L I L =-=0,所以流过储能电感L 的电流为:t L U U I i I LP L ?--=0,当开关管VT 截止结束时,流过电感L 的电流为OFF I LP LV L T L U U I I i ?--==0, iL 的减少量为OFF I T L U U ?-0。在电路进入稳态后,储能电感L 中的电流在开关管导通期间的增量应等于在开关管截止期间的减量,即 OFF I ON I T L U U T L U ?-=?0,所以:I I ON I OFF U q U T T T U T T U ?-=?-=?=110,其中

MP4MP3充电器电路图与电路分析

MP4/MP3充电器电路图与电路分析 原理分析 该款MP4/MP3充电器外观小巧,外壳上印有"AC100-250V. 100mA"与“DC5V+5%.200-300mA”等参数字样。其内电路实测 如附图所示,现简析其工作原理如下。 插上市电后,交流220V电压经电阻R1限流后,由D1-D4.C1进行整流滤波,并在C1上产生300V左右的直流电压,此电压经电阻R2加至振荡管Q1的基极,使Q1得到偏置而导通.由D6.C3.R6等元件构成的自激反馈网络将脉冲变压器L2反馈绕组上的感应脉冲馈至Q1基极, 使其维持于连续振荡的工作状态.同时,变压器次级L3上产生的感应电压经过D7,C5整流滤波,形成略高于5V的直流输出电压,经过R7加至输出端口上,再通过USB转换线供给MP4/MP3机工作或充电.R4,R5.Q2,IC1,DW1等元件构成反馈式电压自动调整电路.当市电波动电压升高时,Q1振荡管的e极所接反馈电阻R4压降增大,而此压降通过 R5加至Q2基极,Q2的c-e极导通程度亦会增大,从而削弱Q1的工作偏置,使其c极电流下降,达到自动调整并让输出电压保持稳定。反之,若市电电压降低,自动反馈调整电路会朝相反的方向调整,让输出电压保持稳定。如果另遇其他原因造成输出电压升高,此时输出电路端的DW1则会因电压过高而击穿,而使光电耦合器IC1输出一侧导通电阻相应降低,从而加强反馈元件C4 上电压对Q2的控制作用,自动的调整振荡电路的状态,以对输出电压的升高产生有效抑制。 附图中元件C2.R3,D5为干扰吸收电路,可吸收开关电源工作时产生的反峰脉冲,以可靠保护振荡管的安全。

二.维修实例 [实例一]不工作. 在检修时发现输出端口无5V电压输出,测C1上无300V直流电压.说明故障点在R1.D1~D4.C1元件范围.后经断电之后逐一检测,测出R1 电阻断路,但外观却完好.将其更换后再开机,充电器恢复正常. [实例二]充电器空载时"LED"红灯亮,但插接MP3负载后熄灭且MP3机不工作. 根据空载时"LED红"可发光的情况,初步分析振荡电路可起振工作.检查低压输出部分元件未见异常.检查振荡电路部分时,测到 Q1管e极所连反馈电阻R4 阻值偏大,判断为该电阻已变质,造成振荡偏弱,输出带负载能力减弱。在更换R4为新电阻后, 开机再试,充电器在插接MP3机后工作性能完全恢复。 MP4电路图

铅酸蓄电池自动充电器(毕业设计)

【大学毕业设计论文】 铅酸蓄电池自动充电器

目录 1引言 (1) 2方案比较 (2) 2.1方案一:采用单片机脉冲宽度调制控制 (2) 2.1.1单片机控制的系统框图 (2) 2.1.2该系统的缺点 (2) 2.2方案二:涓流自动充电器 (2) 2.2.1 充电器原理与结构 (2) 2.2.2充电器方案说明 (3) 3各部分电路设计 (5) 3.1控制电路 (5) 3.2充放电电路 (9) 3.2.1电路组成 (9) 3.2.2充放电工作原理 (10) 3.3电源电路 (12) 3.3.1电源降压电路 (13) 3.3.2整流电路 (13) 3.3.3滤波电路 (14) 3.3.4稳压电路 (14) 4电路工作原理 (18) 5元件清单 (19) 6安装调试 (21) 结语 (22) 参考文献 (23) 致谢 (24) 附录1:电路原理图 (25) 附录2:印刷电路板图 (26) 附录3:电路仿真 (27)

摘要 本设计是一种能用于涓流充电的铅酸蓄电池充电器。该充电器是以模拟电路和数字电路为基础,基于集成电路的自动充电器。该充电器可以自动实时采集和计算电池的电压参数,同基准电压相比较,避免了过量充电,实现了自动控制。在环境参数测试仪中的应用表明:该充电器简单实用,工作稳定,性能可靠。 关键词:涓流充电;铅酸蓄电池;自动控制

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