【正文】 同時也要感謝各位任課老師四年來對我的細心教導(dǎo)，任課期間教會我了很多專業(yè)知識。 （ 3）利潤計算 目標利潤：單位產(chǎn)品目標利潤 =單位產(chǎn)品售價 成本 稅金 計算原則根據(jù)本產(chǎn)品在制造過程中所需成本（ 20元）、售價（ 25元），除去稅金計算得單位產(chǎn)品目標利潤為 3∽ 5元。因此 IC2 組成的比較電路可根據(jù)電池的充電電流與端電壓自動調(diào)整合適的電壓值。一次電流回路的關(guān)閉是由變壓器一次線圈、開 關(guān) (V1)、電流檢測電阻 R10 來實現(xiàn)。 這個腳 (集電結(jié) )連接到 UC3843 的 1 腳誤差放大器輸出端。穩(wěn)壓管的伏安特性如圖 318。變壓器是利用 電磁感應(yīng)的原理來改變交流電壓的裝置，主要構(gòu)件是初級線圈、次級線圈和鐵心（磁芯）。開關(guān)管的開關(guān)電壓由輸入電壓和變壓器一次線圈的反激電壓組成。電壓調(diào)整 器 TL1（ TL431）的陰極需要頤一個電流（最小為 1mA）來維持自身內(nèi)部的電壓基準。如果使用非線性光 25 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。當 電源首次接到高壓時，電阻 R R4 給電容 C5充電，當 C5 電容的充電電壓 Ucc 達到某個值時， ICl(UC3843)將啟功工作。 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。 圖 37 電容濾波電路圖 2) 電容濾波電路工作 原理 若 v2 處于正半周，二極管 D D3 導(dǎo)通，變壓器次端電壓 v2 給電容器 C 充電。 式（ 34） 式（ 35） 3) 單相橋式整流電路的負載特性曲線 18 單相橋式整流電路的負載特性曲線是指輸出電壓與負載電流之間的關(guān)系 該曲線如圖 34 所示，曲線的斜率代表了整流電路的內(nèi)阻。長期以來也在工頻變壓器中一直應(yīng)用屏蔽繞組來降低噪聲與耦合，在開關(guān)變壓器中這一方法同樣有效。 15 (2)通過接地、濾波、屏蔽等技術(shù)抑制電源的 EMI 以及提高電源的 EMS。 開關(guān)電源的核心部分 DC/DC 變換器有多種電路形式，常用的工作波形為方波的 PWM 變換器以及工作 波形為準正弦波的諧振型變換器。通?？沙潆娛诫姵赜腥N常用的方法：①恒壓源；②恒流源；③恒功率源 . 恒壓源的主要缺點在于當電池電壓處于耗盡時開始充電時瞬間會產(chǎn)生一個大的沖擊電流，充電電流只流過內(nèi)部的阻抗。U 等充電曲線方式，充電方式更科 學、合理，從而大大提高了蓄電池的使用壽命，大大降低了使用和維護成本，簡化了充電過程，解放了操作人員的勞動強度，市場前景非常廣闊。提高充電電壓是解決硫酸鹽化的常用方法，但較大提高充電電壓又會產(chǎn)生失水。 充電器有很多，如鉛酸蓄電池充電器、閥控密封鉛酸蓄電池的測試與監(jiān)測、鎘鎳電池充電器、鎳氫電池充電器、鋰離子電池充電器、便攜式電子設(shè)備鋰離子電池充電器、鋰離子電池保護電路多功能充電器、電動車蓄電池充電器等。 作 者 簽 名： 日 期： 指導(dǎo)教師簽名： 日 期： 使用授權(quán)說明 本人完全了解 大學關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計（論文）的規(guī)定，即：按照學校要求提交畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版本；學校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電 子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學校可以采用影印、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學校可以公布論文的部分或全部內(nèi)容。只有正確的維護好電池的特性，才 能充分發(fā)揮充電電池的優(yōu)勢。 然而電池是一種化學電源，是通過能量轉(zhuǎn)換而獲 得電能的器件。這種充電器充電電流總是低于電池的可接受能力，造成充電效率低，大大降低了電池的壽命。 所以針對這些電池的特點，以單片機為控制芯片，結(jié)合國內(nèi)外現(xiàn)行的各種充電技術(shù)和充電器設(shè)計方案，設(shè)計一款基于單片機控制的充電器，以達到最佳的充電效果，使充電器具有良好的性能指標，電路簡單可靠。 11 圖 22 理想的矩形充電電池特性 開關(guān)電源 開關(guān)電源被譽為高效節(jié)能電源，它代表著穩(wěn)壓電源的發(fā)展方向，現(xiàn)已以為穩(wěn)壓電源的主流產(chǎn)品。完成這一任務(wù)主要是靠二極管的單向?qū)щ娮饔?，因此二極管是構(gòu)成整流電路的關(guān)鍵元件。 (4)PCB 布線。根據(jù)圖 33（ a）的電路圖可知： 當正半周時，二極管 D D3 導(dǎo)通，在負載電阻上得到正弦波的正半周。單相橋式整流電路的總體性能優(yōu)于單相半波和全波整流電路，故廣泛應(yīng)用于直流電源之中。電容濾波過程見圖 38。當負半周時，電感中的電流將更換經(jīng)由 D D4 提供。但光電耦合器的體積小、重量輕、壽命長、開關(guān)速度比繼電器快，且無觸點、耗能少。 26 圖 315 UC3843 方框圖 圖 316 管腳連接圖 這些器件可提供 8腳雙列直插塑料封裝和 14腳塑料表面貼裝（ S014）。下面將對場效應(yīng)管的特性進行比較，如表 32 所示。 VD8 是輸出整流快恢復(fù)二極管； Cl C1 C1 L2是輸出π型濾波電路； VD9 是輸出隔離二極管，防止當電池充滿電后電壓倒灌回電路。穩(wěn)壓管在反向擊穿時，在一定的電流范圍內(nèi) （或者說在一定功率損耗范圍內(nèi)），端電壓幾乎不變，表現(xiàn)出穩(wěn)壓特性，因而廣泛應(yīng)用于穩(wěn)壓電源與限幅電路之中。 因為 整個電容系統(tǒng)的頻率是固定的，所以輸出濾波電解電容的容量的考慮 應(yīng)在紋波電壓最。而同相輸入端 5腳則同樣由 R2 R2R24 組成的分壓電路提供電壓，因此 7腳輸出高電平，通過 VDl2 與 R2 R30 加到 TL431 的控制端 R 上。 R17 用來保證當電源滿載時 (光耦 LED 電流為 35 零時 )TLl 的工作穩(wěn)定。通過對電壓的比 較來控制電路中 LED 燈的閃爍顯示出電池充電狀態(tài)。大學生活和學習讓我不斷的成長，變的成熟。 學位論文作者（本人簽名）： 年 月 日 學位論文出版授權(quán)書 本 人及導(dǎo)師完全同意《中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫出版章程》、《中國優(yōu)秀 碩士學位論文全文數(shù)。 39 致謝 時光冉冉，大學時光即將結(jié)束。 （ 1） EMI 抑制電路在電路中的 作用是濾除由電網(wǎng) 進來的各種干擾信號，防止電源開關(guān)電路形成的高頻擾竄電網(wǎng)，或?qū)υO(shè)備和應(yīng)用環(huán)境造成干擾。輸出電壓的信息通過電阻 R1 R R21 提供結(jié) TL C1 R18 為反饋回路提供頻率補償。此時 2腳電壓大于 3 腳．因此 1 腳輸出高電平，由 R32給 v2 提供基極驅(qū)動電流，因此 V2 導(dǎo)通， LED1(紅色 )被點亮，表示電池正處于充電狀態(tài)。 因為穩(wěn)壓管具 有穩(wěn)定電壓的作用，它能使輸出電壓在一定范圍內(nèi)變化，從而為負載電路提供穩(wěn)定的電壓。 穩(wěn)壓二極管是一種硅材料制成的面接觸型晶體二極管，簡稱穩(wěn)壓管。根據(jù)上面的敘述，我們可以得到一個適當?shù)姆醇る妷?： Uflbk=UmosUin(max)100V=600V373V100V=127V 式（ 319） 因為這個值非常接近最小輸入電壓，考慮電路計算的方便，這里令它們相等 ： Uflbk=Uin(min)=127V 反激電壓值的占空比約為： Dmax=Uflbk/(Uflbk+Uin(min))=127V/(127V+127V)= 式（ 320） 最大輸入峰值電流： Ippk=2Iinav(max)/Dmax=（ 321） 所以 為 EMI 考慮最大工作頻率為 70KHz。場效應(yīng)管很高的輸入阻抗非常適合作阻抗變換 .常用于多級放大器的輸入級作阻抗變換 .場效應(yīng)管可以用作可變電阻 .場效應(yīng)管可以方便地用作恒流源。其它的保護特性包括輸入和參考欠壓鎖定，各有滯后、可編程輸出靜區(qū)時間和單個脈沖測量鎖存。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，故可實現(xiàn)兩路間的電氣隔離。電感濾波的波形圖如圖 312 所示。 在超過后的某個點，正弦曲線下降的速率越來越快，當剛超過指數(shù)曲線起始放電速率時，二極管關(guān)斷。 式（ 311） 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。 16 圖 32 EMI 抑制電路圖 單相整流電路 (1) 單相橋式整流電路 1) 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 33（ a）所示。整流二極管的 EMI 來源集個體現(xiàn)在反向恢復(fù)特性上。充電器 控制原理方框圖如圖 31所 示 圖 31 充電器控制原理方框圖 電源電路 檢測控制電路 充電狀態(tài)指示電路 輸出整流濾波與隔離電路 電池 14 硬件電路的設(shè)計 電源電路 電源電路是由 EMI 抑制電路、橋式整流及濾波電路組成（圖 31）。理想的電池充電特件最好具有矩形特性，如圖 22 所示。而可以反復(fù)使用的電池，它又稱為可充電電池或蓄電池。首先，以恒電流充電至預(yù)定的電壓值，然后，改為恒電壓完成剩余的充電。同時，對充電電池的性能和工作壽命的要求也不斷地提高。 涉密論文按學校規(guī)定處理。除了文中特別加以標注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。最近幾年，伴隨著電子產(chǎn)品在我國市場的熱銷，我國充電器行業(yè)得到了迅速的發(fā)展。 涓流充電電流（恒功率充電電流） ：以恒壓充電階段中，電流的變化為參數(shù)，當電流小到某一設(shè)定值以下時，充電器切換到涓流充電階段，充電電流會隨著充電過程逐漸減小，當小到一定程度，電流將會恒定，不再下降，此電流是與環(huán)境溫度高低及電池新舊程度有關(guān)的動態(tài)值。 課題研究的目的和意義 課題研究的目的 如今，隨著越來越多的手持式電器的出現(xiàn)，對高性能，小尺寸，重量輕的電池充電器的需求也越來越大。 當電池電壓處于耗盡時開始充電，采用電流源能解決這個問題，但當不接負載時產(chǎn)生的電流為無窮大，因此不能 依靠新的輸出電壓來給電池充電。但對于開關(guān)電源，輸入的瞬態(tài)變化比較多地表現(xiàn)在輸出端。 (1)功率開關(guān)管。 在這里我們采用交流輸入，而交流輸入分為低頻段差模騷擾和高頻段共模騷擾。單相半波整流電路如圖 35(a)所示，波形圖如圖 35(b)所示。 當 v2 到達 時，開始下降。 式（ 314） 4) 電容濾波電路的 外特性 圖 310 電容濾波外特性曲線圖 整流 濾波電路中，輸出直流電壓 VO 隨負載電流 IO 的變化關(guān)系曲線如圖 310所示。因為當輸入高電壓時，在啟動電阻上存在著較大的功耗，因此將其改接到交流端則功耗至少減少了 1／極少的幾個開關(guān)周期后，芯片將由輔助繞組供電。 本次設(shè)計選用的光耦即為 PC817A— C系列。陰極電流必須給足 ，通過 R13 陰值為 ： ?????? 9 3 3)3(^ 3 113 ItlV ledR 式（ 316） 所以 R13 選 1K 的電阻 。阻尼振蕩的振幅被認為是存儲在漏感中的能量。二極管是一個具有單向?qū)щ姷钠骷?，可整流濾波。利用這一特性，穩(wěn)壓管在電路中能起穩(wěn)壓作用。在開關(guān)電源的二次端，預(yù)設(shè)通過分壓電阻的電流為 ，就可以計算出另一個取樣電阻的阻值 ： 33 R21=Ursf(431)/Idiv=，取 。從輔助繞組線圈，由電容器 C5，電阻 R5，二極管 VD6 組成的電路網(wǎng)絡(luò)提供電壓給 IC1。 圖 320 充電器原理圖 36 4 總結(jié) 在畢業(yè)設(shè)計期間 通過與別人設(shè)計的對比讓我學到了很多的東西和認識了自身的不足。設(shè)計中采用的基于 UC3843 控制的充電器，性價比較理想。 最后要感謝我的家人給了鼓勵，是他們默默的支持和奉獻才讓我有今天才成就，當然也要感謝我的同學和朋友陪伴著我度過了美好的大學時光，是他們讓我的生活和學習變的豐富多彩。李老師嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度深深感染了我。 (1)目標成本：見表 51 表 51 基于 UC383 組 成的 80W 充電器采用的主要元器件及價格表 序號 元器件名稱 型號 數(shù)量 金額 （ 元 ）1 電流控制器 UC3843 1 2 運算