【正文】 的基準，用于精確控制主回路輸出電壓。LM324 是雙運放集成電路,這里接成兩個電壓比較器。在充電過程中， =220V 交流電經(jīng)整流橋整流和電容濾波后，形成約為1U=300V 的電壓，該電壓只有正向，無反向電壓，最大電壓為 。當VEE 達到負向最大電壓時，U2BLM324 負端電壓小于 0V，比正端電壓低，U2BLM324 輸出高電平。此時的場效應管 Q14N90C 無電壓提供，處于斷開狀態(tài)，充電完畢?？偨Y(jié)與展望35第五章 總結(jié)與展望在畢業(yè)設計期間通過與別人設計的對比讓我學到了很多的東西和認識了自身的不足。在線路的設計和論文的寫作過程中，我遇到的問題很多，有些是在自己技術所在范圍之外，每當無法實現(xiàn)自己的想法或者運行不下去的時候，我就會出現(xiàn)浮躁的情緒，但是我沒有放棄，而是適時地調(diào)節(jié)自己的心態(tài)，在同學老師的幫助下，完成了初次的設計。比如說電路圖工作原理不明確；撰寫論文時條理不清晰及論文格式不正確等，這些都是在張老師的親切關懷和悉心指導下一一解決的，從中使我獲益匪淺。論文的設計 和實驗成功的展現(xiàn)在我們面前，對自己而言有種收獲的感覺，心里很有成功感！這次的設計對以后的工作學習都有很大的幫助。老師將初稿修改后及時反饋給我，看了之后才發(fā)現(xiàn)論文中的論文漏洞很多，特別是論文的格式問題，有些段落間距設置不合格，標題的字體和大小等，在寫的時候往往把這些給疏漏掉，還有就是頁眉頁腳不同標題的設置問題。（2）由于最高充電電壓由 運算放大器的反相基準端電壓來決定的，而根據(jù)不同的充電電流，需要不同的充電電壓，因此在選取電阻時要經(jīng)過計算，選取適當?shù)碾娮?，而?jīng)過計算出的電阻有的不好找，但因?qū)﹄姵氐某潆婋娏饕蟛皇呛車栏?，可以用阻值相近的電阻代替。在充電完畢時，蓄電池電壓非常接近充電電壓，此時二極管 D8 處于截止狀態(tài)，反向電壓VEE 較大， U2BLM324 正極輸入電壓大于負極，一直處于輸出高電平狀態(tài)，U2ALM324 則相反，一直處于輸入低電平狀態(tài)，因此 LED2 一直處于導通狀態(tài)，一直發(fā)出綠光。 = 電壓與 VEE 之間連接 2 個電阻，經(jīng)電阻分壓后送給 U2ALM3245和 U2BLM324 兩個比較器的負端使用，而正端接地，電壓為 0。 充電器系統(tǒng)硬件電路的設計31圖 32第四章 整體調(diào)試 整體電路的連接及工作原理在連接完各部分電路后對整體電路進行連接，整體電路如圖 所示。 U2D 的工作原理為當輸出電壓 44V 因負載或來電的原因逐漸減小時，經(jīng)R27/ R9 的分壓，將低于 ，送到 U2D 的同向輸入端，與反向輸入端的 比較（R11 直接接到 TL431 的 ） ，使 D16 二極管趨于截止，經(jīng) R10 送到 PC817 光電耦合器，其發(fā)光強度削弱，內(nèi)部三極管趨于截止，Q2 趨于截止，Q1 柵極電位升高，漏源之間更趨向接通，從而使輸出電壓升高，實現(xiàn)穩(wěn)壓作用。圖 基準電路的設計穩(wěn)壓電源的輸出電壓（或輸出電流）需要精確控制，要想獲得精確、穩(wěn)定的輸出電壓（或輸出電流） ，必須有一個參數(shù)相對準確、穩(wěn)定的基準電壓（或電流）作參考，該部分電路見圖 所示。28圖 過流保護電路的設計過流保護電路由 RQ2 組成，見圖 。由 此 可 見 ， 本 次 設 計 中 的 振 蕩 電 路 應 選 擇 自 激 式 振 蕩 。這樣，Q1完成了一個由關斷→微導通→導通→微導通→迅速關斷的過程，形成一個振蕩周期。當 v2 正半周時，D D 3 導電，電感中的電流將滯后 v2。 電容濾波電路的計算比較麻煩，因為決定輸出電壓的因素較多。所以在 t2 到 t3 時刻，二極管導電，Ｃ充電，V i=Vo 按正弦規(guī)律變化；t1 到 t2 時刻二極管關斷，V i=Vo 按指數(shù)曲線下降，放電時間常數(shù)為 RLC。22圖 電容濾波電路2) 電容濾波電路工作原理 若 v2 處于正半周，二極管 DD 3 導通，變壓器次端電壓 v2 給電容器 C 充電。而在有些設備中，如電子儀、自動控制裝備等，則要求直流電壓非常穩(wěn)定。負載上輸出平均電壓為 流過負載和二極管的平均電流為 20(a)電路圖 (b)波形圖圖 單相半波整流電路二極管所承受的最大反向電壓 (3) 單相全波整流電路單相全波整流電路如圖 (a)所示，波形圖如圖 (b)所示。單相橋式整流電路的波形圖見圖 （b）。在小功率整流電路中，常見的整流電路有單相半波、全波、橋式整流電路等。充電器系統(tǒng)硬件電路的設計17第三章 充電器系統(tǒng)硬件電路的設計電動自行車充電器的設計方案可謂是多種多樣，本次設計主要以模擬器件為核心器件設計并制作了充電電源及控制電路。但如果在設計、分析應用TL431的電路時，這個模塊圖對開啟思路，理解電路都是很有幫助的，本文的一些分析也將基于此模塊而展開。 它 的 輸 出 電 壓 用 兩 個 電 阻 就 可 以 任 意 的 設 置 到 從Verf（ ） 到 36V 范 圍 內(nèi) 的 任 何 值 。當輸入電壓變高時，二極管 D1 截止，電源電壓 R3 給電容 C1 充電，當 C1 上充電電壓大于 U1 時，既 U2U1，A1 輸出又變?yōu)楦唠娖?，從而結(jié)束了一次單穩(wěn)觸發(fā)。 若選擇 U1U2，則當輸入電壓 Ui 越出[U2 ，U1] 區(qū)間范圍時，LED 點亮，這便是一個電壓雙限指示器。此電路亦可用于一般的選頻放大。而對信號源的影響極小。Co 和 Ci 為耦合電容。此放大器可代替晶體管進行交流放大，可用于擴音機前置放大等。由于它具有隔離控制作用，故能夠有效的保護場效應管，控制充電過程中電壓的變化。如果使用非線性光耦，有可能使振蕩波形變壞，嚴重時出現(xiàn)寄生振蕩，使數(shù)千赫的振蕩頻率被數(shù)十到數(shù)百赫的低頻振蕩依次為號調(diào)制。但光電耦合器的體積小、重量輕、壽命長、開關速度比繼電器快，且無觸點、耗能少。本次設計選擇 N 溝道場耗盡型場效應管。系統(tǒng)總體的設計7。 5) 效率 指次級功率 P2 與初級功率 P1 比值的百分比。 按防潮方式分類：開放式變壓器、灌封式變壓器、密封式變壓器。選用的穩(wěn)壓二極管，應滿足應用電路中主要參數(shù)的要求。其伏安特性見穩(wěn)壓二極管可以串聯(lián)起來以便在較高的電壓上使用，通過串聯(lián)就可獲得更多的穩(wěn)定電壓。穩(wěn)壓管在穩(wěn)壓設備和一些電子電路中獲得廣泛的應用。 圖 根據(jù)圖 ，顯然需要運算放大器、光電耦合器、場效應管等功能部件，其中的每一個功能部件又都有多種選擇的余地，當我們對每一個功能部件進行分析、比較、選擇和確定后，總體方案便確定下來了。③采用 LM324 四運放器進行電壓比較，可實現(xiàn)電路比較功能。該電路能夠?qū)崿F(xiàn)電壓的自動轉(zhuǎn)換、充電過程的自動保護及充電狀態(tài)的指示，克服了種種充電時的隱患。電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，也極大的推進了電力的利用。物美價廉使其得到廣泛應用。主電路主要分為電源電路、振蕩電路、電壓保護電路、充電狀態(tài)指示電路四個單元電路。也就是說，充電器輸出最大達到44V/3A/130W，已經(jīng)可滿足。其間用到了精密基準穩(wěn)壓源及四運放集成電路等重要元件。（3） 電壓參數(shù)：22V 交流轉(zhuǎn)換成 44V 直流。此二極管是一種直到臨界反向擊穿電壓前都具有很高電阻的半導體電源電路振蕩電路電壓保護保護電路充電狀態(tài)指示電路4器件。這樣，當把穩(wěn)壓管接入電路以后，若由于電源電壓發(fā)生波動，或其它原因造成電路中各點電壓變動時，負載兩端的電壓將基本保持不變。2) 穩(wěn)定電流 Iz 穩(wěn)壓管工作時的參考電流值。故選擇穩(wěn)壓二極管維持電路的正常運行。 按用途分類：電源變壓器、調(diào)壓變壓器、音頻變壓器、中頻變壓器、高頻變壓器、脈沖變壓器。通過變壓器振蕩頻率的改變，輸出電壓改變，經(jīng)負載電路的控制，輸出可供充電的電壓。下面將對場效應管的特性進行比較，如表 所示。電路中場效應管通過導通與關斷控制變壓器的振蕩周期，達到一個穩(wěn)定的狀態(tài)。非線性光耦的電流傳輸特性曲線是非線性的，這類光耦適合于開關信號的傳輸，不適合于傳輸模擬量。3) 在觸發(fā)電路上的應用將光電耦合器用于雙穩(wěn)態(tài)輸出電路，由于可以把發(fā)光二極管分別串入兩管發(fā)射極回路，可有效地解決輸出與負載隔離地問題。每一組運算放大器可如圖所示的符號來表示，它有 5 個引出腳，其中“+” 、“” 為兩個信號輸入端，“V+” 、“V”為正、負電源端， “Vo”為輸出 端。 放大器電壓放大倍數(shù) Av 僅由外接電阻 Ri、Rf 決定：Av=Rf/Ri。其中的 RR2 組成 1/2V+分壓電路，通過 R3 對運放進行偏置。12圖 4) 有源帶通濾波器許多音響裝置的頻譜分析器均使用此電路作為帶通濾波器，以選出各個不同頻段的信號，在顯示上利用發(fā)光二極管點亮的多少來指示出信號幅度的大小。此時運放便形成一個電壓比較器，其輸出如不是高電平（V+），就是低電平（ V或接地）。圖 6) 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 見圖 。剛加電時， U1U2，運放 A1 輸出低電平，隨著電容 C1 不斷充電，U2 不斷升高，當 U2U1 時，A1輸出才變?yōu)楦唠娖健? 個引腳分別為：陰極（CATHODE） 、陽極（ANODE）和參考端（REF） 。顯見，這個深度的負反饋電路必然在VI等于基準電壓處穩(wěn)定，此時 Vo=(1+R1/R2)Vref。通過這幾部分的整合，從而實現(xiàn)充電器的功能。 單相整流電路(1) 單相橋式整流電路181) 工作原理單相橋式整流電路是最基本的將交流轉(zhuǎn)換為直流的電路，如圖 （a）所示。脈動系數(shù) S 定義為二次諧波的幅值與平均值的比值。 通過對比可知，單相橋式整流電路的變壓器中只有交流電流流過，而半波和全波整流電路中均有直流分量流過。電容器 C 對直流開路，對交流阻抗小，所以 C 應該并聯(lián)在負載兩端。先假設二極管關斷，電容 C 就要以指數(shù)規(guī)律向負載Ｒ L 放電。顯然。 此外，對濾波電容器的選擇除電容量外，還有耐壓值。圖 電感濾波電路圖 電感濾波電路波形圖 通過對比可知，電容濾波的特點為結(jié)構簡單、輸出電壓高、脈動小。圖 振蕩電路的振蕩方式振蕩電路一般可分為自激式和它激式兩種。圖 (2) 三點式振蕩電路圖 （a)為三點振蕩電路及其交流等效電路，從圖 （b）看出，與發(fā)射極相接為電容，集極度與基極之間接電感，服從于共射三點振蕩電路對電抗性的要求，故能振蕩 充電器系統(tǒng)硬件電路的設計27圖 一般反饋系數(shù) F=C1/C2 取 之間，由于該電路的輸入端接電容，而容抗又隨頻率增加而減小，所以輸入電壓中的高次諧波分量將明顯地受到抑制，使輸出波形良好，該電路的缺點是：用調(diào)節(jié)電容來改變頻率時，會使反饋系數(shù)改變，所以通常用改進型的電容三點振蕩電路。由高頻開關變壓器上次級線圈感應的電壓經(jīng)過 D8 二次整流 E2 高頻濾波得到的主輸出電壓可供各負載使用。TL431 是精密穩(wěn)壓專用集成電路。由充電電流取樣電阻 R12 取得的電壓變化信號,經(jīng)R18 送入 U2B 的反向輸入端。2U 12URM?當 =220V 電壓加至變壓器后，變壓器的工作出現(xiàn)兩種狀態(tài)，即 MOS 場效應1管 Q14N90C 的導通與閉合。二極管 D12 負端高，正端低，處于截止狀態(tài)，同時， U2ALM324 狀態(tài)相反，輸出低電平，二極管 D11 導通，因此電流流向發(fā)光二極管 L