簡易數控充電電源工作原理及軟件設計(編輯修改稿)
2025-06-10 02:09 本頁面
【文章內容簡介】 按以下三種狀態(tài)自動工作。Step1: 如果初始VV,則涓流充電，充電電流C/10，直到V=V。如果初始VV,為防止一開始充電電流過大，用C/103的電流對電池預熱一定時間。Step2:VV,大電流進行恒流充電。Step3:V=V,轉入恒壓充電,當電流低于C/10時充電結束。在充電的過程中，LCD會顯示當前充電狀態(tài)、充電電流、當前電池電壓以及電池溫度。發(fā)光二極管對不同的工作狀態(tài)有不同的指示。同時過流、過壓和過熱保護部分協同工作。 :在系統正常工作后，在恒流向恒壓充電切換時，如果直接進行切換，由于恒流電路已經切斷，而恒壓充電電路還沒有開啟，就會使系統出現短暫的開環(huán)狀態(tài)，從而造成系統的誤操作。為此，先用單片機將給定值設為零，這樣系統就不會出現開環(huán)導通現象。：系統上電時，調整管的射極會產生較高電壓，輸出電流瞬間過大，使系統誤認為是過電流保護，從而引起電路的跳閘，為了避免這一問題，可以在滯環(huán)運放（用于控制過流保護電路的通斷）中加入了RC軟啟動電路，使觸發(fā)器延遲一段時間后再進入正常工作狀態(tài)，避免了誤跳閘。：由于運放工作在深度負反饋狀態(tài)，放大倍數較高，易于引入振蕩，為此在放大環(huán)節(jié)負反饋中并聯電容，引入積分環(huán)節(jié)，有效的防止了自激振蕩現象。三、硬件電路及軟件設計：由題目可知，充電電源要求電流為恒流100mA～200mA，電壓最大值為10V?，F在取主電路充電電流最大值I為500mA，輸出電壓最大值V為12V。 所以為了滿足電路需求，選擇最大電流為2的變壓器。同時，為了能夠使輸出電壓達到12V,選用變壓器的二次側交流輸入電壓為18V?，F在設該充電電源的效率取50%，根據式子S= I V/=12W可知，需要變壓器的容量大于等于12W所以充電電源選取容量為20W的變壓器。綜上所述，該系統選擇使用一次側和二次側交流電壓為220V/18V,容量為20W的變壓器。在供電電源方案的選取方面，采用由集成開關穩(wěn)壓器LM2576組成的電源電路，功耗小，效率高，值可以達到70%～80%。其中LM25765V來提供+5V電壓，主要為MCU和LCD供電。針對題目要求負載電壓需要達到10V，考慮到采樣電阻和TIP122的壓降，該系統采用15V電源給調整管和運放供電。采用LM2576ADJ來提供+15V電壓。同時電源輸出采用兩級LC濾波，可以有效減小紋波。電路如下：圖14 供電電源原理圖 針對題目要求，由TIP122達林頓管構成的調整管電路，電流放大倍數明顯提高，基極電流可以很小，從而負載可以較輕。同時TIP122的值可以達到1000，可通過3電流，負載能力強。為此該系統采用TIP122達林頓管構成調整管電路。主電路原理如下：圖15 主電路原理圖 負反饋電路的設計 該系統采用由OP07運算放大器構成的負反饋電路。因為OP07輸入失調電壓?。?5181。V），溫漂低（ /℃），噪聲小,可以較好地避免高頻干擾和自激振蕩，并可以減小紋波，使測量精度得以較大的改善。電壓、電流負反饋電路如下：圖16 電壓反饋原理圖圖17 電流反饋原理圖 過流、過壓保護電路的設計 使用LM356構成施密特觸發(fā)器，當電流值超過設定時，LED1發(fā)光指示過流。同時繼電器動作，把TIP122和反饋回路斷開，起到保護作用。當電流減小后，按鍵button使系統正常工作。過壓保護通過單片機實時檢測當前電壓來實現。過流保護電路如下：圖18 過流保護原理圖 在充電的過程中，LED2閃爍指示正在充電，電池充滿后LED2常亮。如在充電過程上電池電壓過高LED3
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