【正文】 圖 充電器系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì) 29 電壓比較電路 的 設(shè)計(jì) 由圖 所示， Z2 為 15V 穩(wěn)壓二極管，提供給運(yùn)算放大器做供電電壓。 充電初期 ,充電電流較大 ,R18 上 壓降 增大 (注意 :R18上的電壓對(duì)地為負(fù)電壓 )。變壓器變壓后輸出兩個(gè)電壓 3U =44V和反向電壓 VEE，由于充電時(shí)，蓄電池電壓約為 36V，低于 3U =44V，因此二極管 D8 導(dǎo)通，電流分為兩部分，一部分供給蓄電池充電，另一部分供給圖上半部分。當(dāng) VEE 未達(dá)到負(fù)向最大電壓時(shí)， U2BLM324 輸出低電平， U2ALM324 輸出高電平，二極管 D12 導(dǎo)通， D11 截止，此時(shí)發(fā)光二極管處于截止?fàn)顟B(tài)，不發(fā)綠光。對(duì)于直流輸出，用萬(wàn)用表測(cè)量直流輸出兩端接出導(dǎo)線(xiàn)之間的電壓，用一發(fā)光二極管和電阻串聯(lián)，接入導(dǎo)線(xiàn)兩 端，發(fā)光二極管發(fā)光，則電源可使用。 開(kāi)始是搜集資料。 在整個(gè)畢業(yè)論文設(shè)計(jì)的過(guò)程中我學(xué)到了做任何事情所要有的態(tài)度和心態(tài)，首先我明白了做學(xué)問(wèn)要一絲不茍，對(duì)于出現(xiàn)的任何問(wèn)題和偏差都不要輕視，要通過(guò)正確的途徑去解決，在做事情的過(guò)程中要有耐心和毅力，不要一遇到困難就打退堂鼓，只要堅(jiān)持下去就可以找到思路去解決問(wèn)題的。 再一次向她 表示衷心的感謝，感謝 她 為學(xué)生營(yíng)造的濃郁學(xué)術(shù)氛圍，以及學(xué)習(xí)、生活上的無(wú)私幫助 ! 值此論文完成之際，謹(jǐn)向 張 老師 及其他曾關(guān)心 、教導(dǎo)過(guò)我的老師 致以最崇高的謝意 ! 在學(xué)校的學(xué)習(xí)生活即將結(jié)束，回顧兩年多來(lái)的學(xué)習(xí)經(jīng)歷，面對(duì)現(xiàn)在的收獲，我感到無(wú)限欣慰。 總體說(shuō)來(lái)，經(jīng)過(guò)此次設(shè)計(jì)，使我學(xué)會(huì)了怎樣根據(jù)要求去設(shè)計(jì)電路和調(diào)試電路的方法。在設(shè)計(jì)課題過(guò)程中我查閱了大量的資料和進(jìn)行理論知識(shí)的復(fù)習(xí)，查找和畢業(yè)設(shè)計(jì)課題有關(guān)的內(nèi)容，設(shè)計(jì)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，通過(guò)指導(dǎo)老師的多次修改，最終把設(shè)計(jì)方案確定下來(lái)了 接下來(lái)，我開(kāi)始對(duì)所搜集的資料進(jìn)行整理、分析研究。 雖然充電器的使用元件比較多，但大多比較便宜，花費(fèi)不是很大 調(diào)試注意事項(xiàng) 在調(diào)試的過(guò)程中，結(jié)合我的全程制作的經(jīng)驗(yàn)，我覺(jué)得還要重點(diǎn)注意以下一些方面： （ 1）經(jīng)過(guò)初步的分析設(shè)計(jì)后，在制作硬件電路的同時(shí)，調(diào)試也在穿插進(jìn)行。 對(duì)于左面的比較器 U2CLM324， VEE 和 5U = 經(jīng)兩個(gè)電阻 R1 R22 構(gòu)成分壓， VEE 的變化決定了 U2CLM324 正負(fù)兩 個(gè)輸入端的高低，其正輸入端一直處于 0V 電壓狀態(tài)，當(dāng) VEE 達(dá)到最大反向電壓時(shí)， U2CLM324 負(fù)端輸入大于 0，比較器輸出低電平， D15 處于截止?fàn)顟B(tài)，光耦合器 U1PC817 無(wú)輸入電壓，處于不工作狀態(tài)，因此 Q2 基極無(wú)電壓，無(wú)法導(dǎo)通， 300V 電壓經(jīng) R R7 供給場(chǎng)效應(yīng)管Q14N90C，場(chǎng)效應(yīng)管處于導(dǎo)通狀態(tài)，二極管 D5 截止。上半部分電流經(jīng)穩(wěn)壓二極管 Z2 穩(wěn)壓后形成 4U =15V 電壓，同時(shí)Z1 穩(wěn)壓后形成 5U = 電壓。 當(dāng)電池接近充滿(mǎn)時(shí) ,充電電流減小 ,R18 上的電壓也減低 ,當(dāng) U2B 反向輸入端 電位大于 正向輸入端 電位時(shí) ,U2A 輸入端 變?yōu)榈碗娖?,輸出端 輸出高電平 ,充滿(mǎn)指示燈 LED2 熄滅。 U2C 為運(yùn)算放大器用于限制輸出電流，即起到過(guò)流保護(hù)的作用， U2D 運(yùn)算放大器用于穩(wěn)定輸出電壓。顯然 D14 負(fù)極的電壓為負(fù)值，用于檢測(cè)輸出電流。 TL431 為精密穩(wěn)壓專(zhuān)用集成電路，用于基準(zhǔn)電路中產(chǎn)生 的基準(zhǔn)電壓，為 U2D 提供電壓， U2D 通過(guò)比較運(yùn)算穩(wěn)定輸出電壓。將 220V 的交流電經(jīng)過(guò)橋式整流，變換成 300V 左右的直流電，濾波后進(jìn)入變壓器后加到開(kāi)關(guān)管的集電極進(jìn)行高頻振蕩，反饋繞組反饋到基極維持電路振蕩，負(fù)載繞組感應(yīng)的電信號(hào)，經(jīng) 整流 、 濾波 、穩(wěn)壓得到的直流電壓給負(fù)載提供電能。 振蕩電路的設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)中 與振蕩相關(guān)的電路見(jiàn) 所示，市電 220V 由 JP1 輸入，經(jīng)整流和濾波后，形成約 311V 的直流電壓。 橋式整流電感濾波電路如圖 所示。所以電容濾波適合輸出電流較小的場(chǎng)合。所以剛過(guò) 時(shí)二極管仍然導(dǎo)通。 (1) 容濾波電路 1) 電路的組成 現(xiàn)以單相橋式整流電容濾波電路 為例來(lái)說(shuō)明。因此，設(shè)計(jì)中采用單向橋式整流電路對(duì) 220V 交流電壓進(jìn)行整流，從而得到 311V 左右的脈動(dòng)直流。單相半波整流電路如圖 (a)所示，波形圖如圖 (b)所示。 當(dāng)負(fù)半周時(shí)，二極管 D D4 導(dǎo)通，在負(fù)載電阻上得到正弦波的負(fù)半周。 整流電路的任務(wù)是將交流電變換成直流電。 圖 (3) TL431 的主要參數(shù) 1) 最大輸入電壓為 37V 2) 最大工作電流 150mA 3) 內(nèi)基準(zhǔn)電壓為 16 4) 輸出電壓范圍為 ~30V 基準(zhǔn)穩(wěn)壓源主要用于產(chǎn)生 的基準(zhǔn)電壓，它作為相對(duì)穩(wěn)定的基 準(zhǔn)電壓通過(guò)電壓比較器的比較運(yùn)算獲得精確、穩(wěn)定的輸出電壓。由運(yùn)放的特性可知，只有當(dāng) REF端（同相端）的電壓非常接近 VI（ ）時(shí)，三極管中才會(huì)有一個(gè)穩(wěn)定的非飽和電流通過(guò)，而且隨著 REF端電壓的微小變化，通過(guò)三極管 圖 1到 100mA變化。在保護(hù)電路中起到保護(hù)電流和電壓的作用；在燈光指示電路中控制發(fā)光二極管的亮滅，以顯示充電狀態(tài)。靜態(tài)時(shí)，電容C1 充電完 畢，運(yùn)放 A1 正輸入端電壓 U2 等于電源電壓 V+，故 A1 輸出高電平。輸入電壓 U1 同時(shí)加到 A1 的正輸入端和 A2 的負(fù)輸入端之間，當(dāng) Ui U1 時(shí)，運(yùn)放 A1 輸出高電平；當(dāng) Ui 。 R1=Q/（ 2пfoAoC）， R2=Q /（（ 2Q2Ao）*2пfoC）， R3=2Q/（ 2пfoC）。 圖 3) 交流信號(hào)三分配放大器 電路見(jiàn)圖 。此電路輸入電阻為Ri。由于 LM324 四運(yùn)放電路具有電源電壓范圍寬，靜態(tài)功耗小， 可單電源使用，價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng) 用在各種電路中。 6) 特殊場(chǎng)合的應(yīng)用 光電耦合器還可應(yīng)用于高壓控制，取代變壓器，代替觸點(diǎn)繼電器以及用于A/D 電路等多種場(chǎng)合。 常用的線(xiàn)性光耦是 PC817A— C 系列。光電耦合器一般制成管式或雙列直插式結(jié)構(gòu)，由于發(fā)光器件和光敏器被相互絕緣地分置于輸入和輸出回路，故可實(shí)現(xiàn)兩路間的電氣隔離。 P 溝道場(chǎng)效應(yīng)管和 PNP 三極管類(lèi)似，工作條件是在柵極加負(fù)極性控制電壓，在漏極加負(fù)向極性電源電壓，改變柵極電壓就可以改變漏極與源極之間的電流大小。 (2) 場(chǎng)效應(yīng)管的 作用 場(chǎng)效應(yīng)管可應(yīng)用于放大 .由于場(chǎng)效應(yīng)管放大器的輸入阻抗很高 ,因此耦合電容可以容量較小 ,不必使用電解電容器 。 3) 額定電壓 指在變壓器的線(xiàn)圈上所允許施加的電壓，工作時(shí)不得大于規(guī)定值。 如圖 所示。通常工作電流越大，動(dòng)態(tài)電阻越小，穩(wěn)壓性能越好 。利用這一特性，穩(wěn)壓管在電路中能起穩(wěn)壓作用。 圖 即為穩(wěn)壓管等效電路。 本次充電器的設(shè)計(jì) 包含四部分，即 電源電路、振蕩電路、 保護(hù)電路及 充電狀態(tài)指示 電路。其性能可達(dá)到： ①可以產(chǎn)生 44V 電壓充電，充電過(guò)程以指示燈為狀態(tài)顯示 。 課題研究的內(nèi)容 本此設(shè)計(jì)的內(nèi)容是將 220V 市電通過(guò)一系列的轉(zhuǎn)換與控制 輸出穩(wěn)定的電壓44V 對(duì)電動(dòng)車(chē)進(jìn)行充電。 關(guān)鍵詞 ： 充電器 電源 振蕩 保護(hù)電路 II Abstract（ 外語(yǔ)專(zhuān)業(yè)的需要 ） 【英文摘要正文 輸入 】 Keywords: 目 錄 III 目 錄 摘 要 ............................................................................................................................. I ABSTRACT（外語(yǔ)專(zhuān)業(yè)的需要） .............................................................................. II 目 錄 .......................................................................................................................... III 第一章 緒論 ................................................................................................................... 1 課題研究的背景 ................................................................................................... 1 課題研究的內(nèi)容 ................................................................................................... 1 第二章 系統(tǒng)總體的設(shè)計(jì) ............................................................................................. 3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)功能及技術(shù)指標(biāo) ................................................................................... 3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)圖 ................................................................................................... 3 功能元器件的概述 ............................................................................................... 3 穩(wěn)壓二極管 .................................................................................................... 3 變壓器 ............................................................................................................. 5 場(chǎng)效應(yīng)管 ......................................................................................................... 6 光電耦合器 .................................................................................................... 8 四運(yùn)放集成電路 LM324 ............................................................................... 9 精密基準(zhǔn)穩(wěn)壓源 TL431 .............................................................................. 14 第三章 充電器系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì) ....................................................................... 17 電源電路的設(shè)計(jì) ...............................................