【正文】 最后感謝 理 工學院和我的母校 — 聊城大學 四年來對我的大力栽培 。 然后還要感謝大學四年來所有的老師，為我們打下 電子 專業(yè)知識的基礎(chǔ)；同時還要感謝所有的同學們，正是因為有了你們的支持和鼓勵。 于 老師平日里工作繁多，但在我做畢業(yè)設(shè)計的每個階段，從外出實習到查閱資料，設(shè)計草案的確定和修改，中期檢查，后 期詳細設(shè)計，整個過程中都給予了我悉心的指導。 聊城大學本科畢業(yè) (設(shè)計 ) 18 參考文獻 [1]（ 美 ） Ron Lenk 著 ； 王正仕 張軍明 譯 ， 實用開關(guān)電源設(shè)計 [M].人民郵電出版社 [2] 趙 同賀 主編 劉軍 副主編 開關(guān)電源設(shè)計技術(shù)與應用實例 [M] 人民郵電出版社 [3] 王英劍，常敏慧 ，何希才 .新型開關(guān)電源實用技術(shù) [M].北京 ： 電子工業(yè)出版社 [4] Power Integrations, Inc. Supplemental Data and Design Guide [5]（美） Sanjaya Maniktala 著；王志強，鄭俊杰等譯 .開關(guān)電源設(shè)計與優(yōu)化 [M].電子工業(yè)出版社 [6] 周志敏，周紀海，紀愛華編著 .開關(guān)電源實用電路 [M].中國電力出版社 [7] 周志敏，周紀海，紀愛華編著 .充電器電路設(shè)計與應用 [M].人民郵電出版社 [8] 張占松，蔡宣三編著 .開關(guān)電源的原理與設(shè)計 :修 訂版 [M].電子工業(yè)出版社 [9] Abraham I. Pressman 著；王志強等譯 .開關(guān)電源設(shè)計：第 2版 [M].電子工業(yè)出版社 [10] 路秋生編著，常用充電器電路與應用 [M].北京：機械工業(yè)出版社 [11] 沙占友 .新型單片開關(guān)電源的設(shè)計與應用 [M].北京：電子工業(yè)出版社 [12] Power Integrations, Inc. Supplemental Data and Design Guide [13] 李愛文 . 現(xiàn)代通信基礎(chǔ)開關(guān)電源的原理和設(shè)計 [M]. 科學出版社 [14] 劉順利 .現(xiàn)代 高頻開關(guān)電源 實用 技術(shù) [M].北京 ： 電子工業(yè)出版社 [15] 薛水毅 ， 工淑英 ， 何希才 .新型電源電路應用舉例 [M].北京 ： 電子工業(yè)出版社 聊城大學本科畢業(yè) (設(shè)計 ) 19 致 謝 經(jīng)過半年的忙碌和工作，本次畢業(yè)設(shè)計已經(jīng)接近尾聲，作為一個本科生的畢業(yè)設(shè)計，由于經(jīng)驗的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒有導師的督促指導，以及一起工作的同學們的支持，想要完成這個設(shè)計是難以想象的。為此 ， 我們在下一步研究充電器可以設(shè)置輸入欠壓、過壓及過流 ； 輸出過 流、過壓及短路 ； 功率管過流及過熱保護 ； 蓄電池的過熱保護。 由于設(shè)計時間短，在電路設(shè)計與充電算法方面還存在不足，有待于以后不斷改進。既解決了快速充 電這一問題又提高蓄電池的充電接受能力 對三段中的第二階段做了很大的科學改變徹底解決了充電器過充的難題（① 失水 ② 硫化 ③ 失衡 ④ 熱失控（充鼓） ）； 開關(guān)電源中高頻變壓器參數(shù)的設(shè)定， 采用開關(guān)電源 ，全過程智能自動監(jiān)測系統(tǒng)，提供最佳充電電流，轉(zhuǎn)燈電壓的設(shè)定，可抑制浪涌電流，有效延長電池使用壽命，縮短充電時間； 采用 LM358 運放及其外圍電路搭建比較器電路不斷對外界進行檢測和控制，正確提供給充電模塊正確的充電參數(shù)； 把該充電器的四大模塊有效結(jié)合，可將蓄電池的 預充電 控制 、快速充電 控制 、補充充電 控制 和涓 流充電 控制四個過程集于一體，完成對充電執(zhí)行電路控制。 圖 PCB 電路圖 聊城大學本科畢業(yè) (設(shè)計 ) 16 設(shè)計的主要 技術(shù) 創(chuàng)新點 結(jié)合端電壓檢測、內(nèi)阻檢測和瞬間充放電檢測等多種方法，自動識別充電電池種類進而可采取不同方式給不同電池充電； 依據(jù) 溫度變化率檢測法、電壓檢測法、最高溫度檢測法、最長充電時間控制法 ，研制出一種快速充電終止綜合檢測模塊，確保蓄電池充足電，但不過充、不欠充； 針對不同種類的電池，根據(jù)其最佳充電曲線對控制器里的程序進行相應的調(diào)整，完成對不同類型的蓄電池充電。低壓高壓充電自動選擇。 LED3（紅燈）為電源指示燈。充電器進入涓流充電階段。同時 7 腳輸出高電壓 ， T2 關(guān)斷。 以 36V 充電器為例，當電池電壓上升到 左右時 ,充電器進入恒壓充電階段，輸出電壓維持在 圖 指示部分與充電參數(shù)調(diào)整動態(tài)控制部分電路 聊城大學本科畢業(yè) (設(shè)計 ) 14 左右，充電器進入恒壓充電階段，電流逐漸減小。 LED2（紅燈）正極獲得高壓導通點亮，此時顯示為恒流充電階段 。正常充電時， R17上端有 － 左右電壓，此電壓加到 LM358 第三腳，從 1 腳送出高電壓。 T1第 4腳 經(jīng) 高速開關(guān)二極管 D6 為 LM358(雙運算放大器， 1 腳為電源地， 8腳為電源正 )及其外圍電路提供 15V—— 18V 的 工作電源 還同時為風扇提供電能 。 具體實現(xiàn)原理： T1 輸出線圈的電壓經(jīng) D1,C2 整流濾波得到穩(wěn)定的電壓。同時 T1 副線圈產(chǎn)生感應電壓，經(jīng) D9,R31 給 U1 提供可靠電源。強迫 U1 啟動。此電壓一路經(jīng) T1加載到 IC3。 三端可調(diào)穩(wěn)壓管 TL431 及其組成的外圍電路 組成的電壓采樣電路，該路電壓反映了輸出電壓的變化；當輸出電壓升高時，輸入 TL431 的參考電壓也升高，穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值升高， 前級反饋電壓變小， 流過光耦中發(fā)光二極管的電流減小，流過光耦中的光電三極管的電流也相應的減小，誤差放大器的輸入反饋電壓降低，導致 UC3842 腳 6輸出驅(qū)動信號的占空比變小，于是輸出電壓下降，達到穩(wěn)壓圖 控制開關(guān)電源部分電路 聊城大學本科畢業(yè) (設(shè)計 ) 13 的目的 。如圖 所示，該開關(guān)電源的電壓采樣電路有兩路：一是輔助繞組的電壓經(jīng) D9， C12， R31組成的整流、濾波和 穩(wěn)壓后得到 16V 的直流電壓給 UC3842 供電 。第二是起到隔離高壓的作用，以防觸電。 T1 為高頻脈沖變壓器，其作用有三個。 2 腳為電壓反饋，可以調(diào)節(jié)充電器的輸出電壓。 U1 為 TL3842 脈寬調(diào)制集成電路。綜合檢測控制部分核心為 KA3842+LM358，這兩片芯片價格實惠、性能可靠，可很好的達到設(shè)計目的。使充電器的工作過程更直觀人性化。充電器工作狀態(tài)指示部分實時指示當前充電器工作在何種狀態(tài)，包括恒流充狀態(tài)、涓流充狀態(tài)、充電狀態(tài)、電池充滿、涓流保持狀態(tài)等等。 原理框圖如圖所示： 指示部分 用 3 只 LED 指示燈對充電器的各種工作狀態(tài)及電池兩端電壓進行實時指示。 充電參數(shù)調(diào)整與動態(tài)控制部分 本部分的工作主要由 LM358 和 KA3842 完成， LM358 和 KA3842 通過對外圍各部分采集到的數(shù)據(jù)進行處理，準確的判斷當前的工作狀態(tài)及調(diào)整到下一階段所需的參數(shù)。在不同的時間選擇對電池進行不同階段充電（三階段充電法）。主要用于剛開始充電時依據(jù)得到的電池 檢測參數(shù)使充電器工作在相應的狀態(tài)。 綜合檢測控制部分 本部分為整個充電器工作的核心，進行參數(shù)的綜合處理，使各個工作模塊的工作協(xié)調(diào)統(tǒng)一。 充電參數(shù)調(diào)整與動態(tài)控制部分 充電參數(shù)調(diào)整與動態(tài)控制部分用來對充電部分得到的參數(shù)進行處理，并發(fā)出充電器調(diào)整工作狀態(tài)所需的參數(shù)。 充電部分 主 要用于剛開始充電時依據(jù)得到的電池檢測參數(shù)使充電器工作在相應的狀態(tài)。一方面檢測預充電電池得出參數(shù)，控制充電部分工作狀態(tài)。 電路總體設(shè)計 新型三段式智能充電器的原理框圖如圖所示： 該系統(tǒng)主要由電池檢測分析部分、充電部分、充電參數(shù)調(diào)整與動態(tài)控制部分和綜合檢測控制部分等組成。光電耦合器也可工作圖 TL431的封裝和電路符號以及引腳圖 圖 TL431內(nèi)部電路簡圖 圖 TL431功能模塊 圖 聊城大學本科畢業(yè) (設(shè)計 ) 9 于開關(guān)狀態(tài)，傳輸脈沖信號。 IC與 IF 之間的變化成線性關(guān)系，用半導體管特性圖示儀測出的光電耦合器的輸出特性與普通晶體三極管輸出特性相似。 輸出特性：光電耦合器的輸 出特性是指在一定的發(fā)光電流 IF下，光敏管所加偏置 電壓 VCE 與 輸出電流 IC 之間的關(guān)系，當 IF=0 時，發(fā)光二極管不發(fā)光，此