【正文】 ................................................. 25 參考文獻 ........................................................... 26 附 錄 ............................................................. 27 智能充電器 電路元件清單 ............................................. 27 實物圖 ............................................................. 28 電子科技大學(xué)成都學(xué)院?？飘厴I(yè)課程設(shè)計論文 1 第一章 引言 電子信息技術(shù)發(fā)展百多年來有著突飛猛進的飛躍，從沒有到有，簡單到復(fù)雜，龐大的體積已經(jīng)越來越小，隨著集成電路和超大規(guī)模集成電路的應(yīng)用，早已經(jīng)使我們的電子行業(yè)產(chǎn)業(yè)化，商業(yè)化，企業(yè)化，工廠化。在中國，電子信息行業(yè)已經(jīng)在國家經(jīng)濟發(fā)展中占據(jù)最重要的一塊，對國民經(jīng)濟的發(fā)展起著主導(dǎo)作用，不管是軍事還是民營的發(fā)展都離不開它的發(fā)展。在發(fā)達國家更是如此，甚至將電子信息工程展現(xiàn)得淋漓盡致，千姿百態(tài)。它已經(jīng)成為現(xiàn)代國民經(jīng)濟增長的主要驅(qū)動力量，也是衡量一個國家現(xiàn) 代化與綜合國力的重要標(biāo)志。 電源技術(shù)高速發(fā)展的表現(xiàn)是經(jīng)過電源變換技術(shù)在應(yīng)用電能已占全部電能的90%左右。電源的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、家用電器、軍事工程等凡是有電子設(shè)備的場合都用到電源設(shè)備。電源技術(shù)現(xiàn)已成為電子工程中的一門專業(yè)技術(shù)。 由于電源本身運用廣泛，如果再通過電路仿真，學(xué)生就可以直觀地感受到電子技術(shù)的魅力，從而產(chǎn)生濃厚興趣。如果可以通過芯片控制充電時間，電流等。這對于培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維能力可以起到一定作用?？刂齐娐肥怯蓪W(xué)生學(xué)習(xí)過的單元電路組合而成的。電路原理容易理解，通過講解可以培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng) 用知識的能力 第二章 設(shè)計概述 2 第二章 設(shè)計概述 設(shè)計的基本任務(wù) 畢業(yè) 設(shè)計的基本任務(wù)，是著重提高學(xué)生在數(shù)字集成電路應(yīng)用方面的實踐技能，樹立嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)，培養(yǎng)學(xué)生綜合運用理論知識解決實際問題的能力。學(xué)生通過電路設(shè)計、安裝、調(diào)試、整理資料等環(huán)節(jié)，初步掌握工程設(shè)計方法和組織實踐的基本技能，逐步熟悉開展科學(xué)實踐的步驟和方法。 設(shè)計的基本要求 1．初步掌握數(shù)字邏輯電路分析和設(shè)計的基本方法。包括： ⑴ ．根據(jù)設(shè)計任務(wù)和指標(biāo)，初選電路 元件 ； ⑵ ．通過調(diào)查研究、設(shè)計計算，確定電路 方案； ⑶ ．選測元器件，安裝電路，獨立進行試驗，并通過調(diào)試改進方案； ⑷ ．分析實驗結(jié)果，寫出設(shè)計總結(jié)報告。 2．培養(yǎng)一定自學(xué)能力和獨立分析問題、解決問題能力。包括： ⑴ ．學(xué)會自己分析、找出解決問題的方法； ⑵ ．對設(shè)計中遇到的問題，能獨立思考，查閱資料，尋找答案； ⑶ ．掌握一些測試電路的基本方法，實驗中出現(xiàn)一般故障，能通過 “ 分析、觀察、判斷、試驗、再判斷 ” 的基本方法獨立解決； ⑷ ．能對實驗結(jié)果進行分析和評價。 設(shè)計的基本步驟和方法 1．設(shè) 計步驟 整個設(shè)計過程大致可以分為以下幾個階段： ⑴ ．方案設(shè)計 根據(jù)設(shè)計任務(wù)書給定的技術(shù)指標(biāo)和條件，初步 設(shè)計 完整的電路（這一階段又稱為 “ 預(yù)設(shè)計 ” 階段）。 這一階段的主要任務(wù)是準(zhǔn)備好實驗文件，其中包括：畫出方框圖；畫出構(gòu)成框圖的各單元的邏輯電路圖；畫出整體邏輯圖；提出元器件清單；畫出各元件之間的電子科技大學(xué)成都學(xué)院?？飘厴I(yè)課程設(shè)計論文 3 連接圖。 要完成這一階段的任務(wù)，需要設(shè)計者進行反復(fù)思考，大量參閱文獻和資料，將各種方案進行比較及可行性論證，然后才能將方案確定下 來。 ⑵ ．方案試驗 對所選定的設(shè)計方案進行裝調(diào)試驗。 由于生產(chǎn)實際的復(fù)雜性和電子元器件參數(shù)的離散性，加上設(shè)計者經(jīng)驗不足，一個僅從理論上設(shè)計出來的電路往往是不成熟的，可能存在許多問題，而這些問題不通過實驗是不容易檢查出來的，因此，在完成方案設(shè)計之后，需要進行電路的裝配和調(diào)試，以發(fā)現(xiàn)實驗現(xiàn)象與設(shè)計要求不相符合的情況。需要指出的是，在裝配電路的時候，一定要認(rèn)真仔細(xì)、一絲不茍，不要出現(xiàn)錯接或漏接，以避免出現(xiàn)人為故障。對某些較復(fù)雜的電路可以先對各單元的電路分別進行裝配調(diào)試，達到指標(biāo)要求之后， 再聯(lián)系起來統(tǒng)調(diào)。實驗中出現(xiàn)了故障和問題，不要急燥，要善于用理論與實踐相結(jié)合的方法，去分析原因，要學(xué)會區(qū)分是由于接線錯誤造成的故障還是由于器件本身損壞而造成的故障，這樣就可能較快地找出解決問題的方法和途徑。 在實驗過程中，還會出現(xiàn)一些預(yù)先估計不到的現(xiàn)象，這就需要改變某些元件的參數(shù)或更換元器件，甚至需要修改方案。 ⑶ ．工藝設(shè)計 完成制作實驗樣機所必需的文件資料，包括整機結(jié)構(gòu)設(shè)計及印制電路板設(shè)計等。 ⑷ ．樣機制作及調(diào)試 包括組裝、焊接、調(diào)試等。 ⑸ ．總結(jié)鑒定 考核樣機是否全面達到規(guī)定的技術(shù)指標(biāo)，能否長期可靠地工作，同時寫出設(shè)計總結(jié)報告。 2．方案設(shè)計的基本方法 本課題采用設(shè)計數(shù)字系統(tǒng)的自下而上的方法（試湊法）來進行設(shè)計。 試湊法的具體步驟是： ⑴ ．明確待設(shè)計系統(tǒng)的總體方案； ⑵ ．把系統(tǒng)方案劃分為若干相對獨立的單元，每個單元的功能再由若干個標(biāo)準(zhǔn)器件來實現(xiàn)，化分為單元的數(shù)目不宜太多，但也不能太少。 ⑶ ．設(shè)計 并實施各個單元電路。在設(shè)計中應(yīng)盡可能多地采用中、大規(guī)模集成電路，以減少器件數(shù)目，減少連接線，提高電路的可靠性，降低成本。這要求設(shè)計者應(yīng)熟悉器件的種類、功能和特點。第二章 設(shè)計概述 4 ⑷ ．把單元電路組裝成待設(shè)計系統(tǒng)。設(shè)計者應(yīng)考慮各單元之間的連接問題。各單元電路在時序上應(yīng)協(xié)調(diào)一致，電氣特性上要匹配。此外，還應(yīng)考慮防止競爭冒險及電路的自啟動問題。 衡量一個電路設(shè)計的好壞，主要是看是否達到了技術(shù)指標(biāo)及能否長期可靠地工作。此外還應(yīng)考慮經(jīng)濟實用、容易操作、維修方便。為了設(shè)計出比較合理的電路，設(shè)計者除了要具備豐富的經(jīng)驗和 較強的想象力之外，還應(yīng)該盡可能多地熟悉各種典型電路的功能。只要將所學(xué)過的知識融會貫通，反復(fù)思考，周密設(shè)計，一個好的電路方案是不難得到的。 3．掌握安裝、布線、調(diào)試等基本技能，鞏固常用儀器的正確使用方法。 4．通過嚴(yán)格的科學(xué)訓(xùn)練和工程設(shè)計實踐，樹立嚴(yán)肅認(rèn)真、一絲不茍、實事求是的科學(xué)作風(fēng)，并培養(yǎng)學(xué)生具有一定的生產(chǎn)觀點、經(jīng)濟觀點、全面觀點及團結(jié)協(xié)作的精神。 電子科技大學(xué)成都學(xué)院專科畢業(yè)課程設(shè)計論文 5 第三章 設(shè)計原理 原理器件 MAX712 MAX712圖片 MAX712 是 MAXIM 公司 生產(chǎn)的鎳鎘電池快速充電器專用集成電路．它具有多種可編程功能，能使充電過程全部實現(xiàn)自動化，并且充電時問短，充電效率高，使用方便靈活活?？蓮V泛用作筆記本電腦、移動電話等的充電裝置，是一種很有推廣價值的產(chǎn)品。 其同類產(chǎn)品還有 MAX713,區(qū)別只是后者采用負(fù)電壓斜率檢測技術(shù) 該 MAX712/MAX713 快速充電鎳金屬氫化物（ NiMH）和鎳鎘（ NiCd）電池由直流來源至少 高于 最大電池 電壓。 1至 16節(jié)電池可以充電速率高達到 4C。一個電壓斜率檢測模擬到數(shù)字的轉(zhuǎn)換，定時器和溫度窗口比較確定充電完成后，MAX712/MAX713 提供動力由通過板上 +5 V 的分流穩(wěn)壓直流電源。他們從電池的一個最大的 SOA 何時不充電。低邊電流檢測電阻器允許電池充電電流進行調(diào)節(jié)，同時仍在電池供電的負(fù)載。 通過檢測的 MAX712 零終止快速充電電壓斜坡，而 MAX713 采用負(fù)電壓斜率檢測計劃。這兩款器件都進來 16 引腳 DIP 和 SO 封裝。外部電源進步黨轉(zhuǎn)錄sistor，阻塞二極管，三個電阻和三個電容器是唯一需要的外部元件。 對于高功率充電的要求， MAX712/MAX713 可配置為開關(guān)模式電池充電器，盡量降低功耗。兩種評價包可供選擇：快速訂 購 MAX712EVKIT 浸評價的線性充電器，以及 MAX713EVKIT因此，要評估開關(guān)模式充電器。 a、 MAX712 的性能特點 ： （ 1）它采用 零電壓斜率檢測技術(shù)，對 1N 16 節(jié)串聯(lián)的鎳鎘 (NiCd)或鎳金屬氫化物 (NiMH)電池，能以 C/2~4C 速率的大電流進行快速充電，還能以 C/16 的電子科技大學(xué)成都學(xué)院?？飘厴I(yè)課程設(shè)計論文 6 速率進行涓流充電。 （ 2）可配市售 的各種 220V 插頭式 AC/DC 電源變換器，向 MAX712 提供直流電壓 VDC， 要求 VDC至少應(yīng)比總的 電池電壓高出 1V。 （ 3）可編 程。它具有多種編程方法。第一種方法是設(shè)定電池數(shù)量（ 1~16節(jié) 電池串聯(lián)）， 共計 16 種編程 方式 。 第二種方法是設(shè)定充電時間，從 22~264min（折合 ~），總共有 16 種編程方式 。第三種方法是設(shè)定涓流充電電流的大小，從 IFAST/64~IFASI/8，有 4種編程方式。只需改 變相應(yīng)管腳的接法，即可進行編程，使用簡便、靈活。 （ 4）利用外 部電阻可設(shè)定快速充電電流 IFAST值。 （ 5）內(nèi)含電 壓斜率檢測器、溫度比較器、定時器。根據(jù)電壓斜率、電 池 溫度或充 電時間的檢測結(jié)果，均可判定電池是否巳充好電。一旦充好，就立即從快速充電自動切換到到涓流充電，確保電池不受損害。 （ 6） 采用閉環(huán)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，調(diào)節(jié)環(huán)路分電壓環(huán)、電流環(huán)兩種。 （ 7）利用邏輯電平輸出，可指示出充電狀態(tài)：快速充電，涓流充電或未接電池。 （ 8）外圍電路簡單，僅需 外接 PNP 型硅功率管、阻塞二極管 和 3 只電阻、 3只電容，即可構(gòu)成功能較完善 的電池充電器 。 （ 9）靜態(tài)功耗低，充電效率高。不充電時最大靜態(tài)電流僅為 5μ A,充電時能將絕大部分電能轉(zhuǎn)換成電池的化學(xué)能。當(dāng) VDC較高時，利用外部共基極電路可降低 MAX712 的功耗。塑封 MAX712 的極限功耗為 842mW。 b、 MAX712 的管腳功能 MAX712 采用 DIP16 封裝，管腳排 列如下 第三章 設(shè)計原理 7