【正文】 [17]Ivo QuasiResonant Converter Operating at Constant Frequency. Analysis Design and Experimentation, Power Electronics， 276～283,1990. 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）獨(dú)創(chuàng)性聲明 30 附錄 31 附錄 附錄 A 實(shí)驗(yàn)原理圖 22 0u H / AL4C 18 15Q2220ΩR 35110ΩR7C 18 15Q1102C 16474C 15I R F I 9Z 43 NQ312 V / WD612J3R62 5 V D CP W MCS1SO2WP3SI5SCK6RST7X 50 43I C 42kR 14100kR 13V C CR S T I N8M H zCY20pC 3920pC 40GND104C 35V C C104C 34104C 33104C 32P 1H .0/ C 6P 0/ C C 23 / E X 0I N1P 1H .1/ C 6P 1/ M R S T 1/ E X 1I N2P 1H .2/ C 6P 2/ M T S R 1/ E X 2I N3P 1H .3/ T 7I N / S C L K 1/ E X 3I N / E *)4P 1H .4/ C C 24 / E X 4I N5P 1H .5/ C C 25 / E X 5I N6V S S P7VDDP8P / A N 09P / A N 110P / A N 211P / A N 312P / A N 413P / A N 514P 0/ A N 10 / T 6E U D15P 1/ A N 11 / T 5E U D16P / A N 617P / A N 718V A R E F19VAGND20P 2/ A N 12 / T 6I N21P 3/ A N 13 / T 5I N22P 4/ A N 14 / T 4E U D23P 5/ A N 15 / T 2E U D24V S S25VDDI26VDDP27P / T 6O U T / R xD 1/ T C K / E *)28P / C A P I N / T D I29P / T 3O U T / T D O30P / T 3E U D / T M S31P / T 4I N / T xD 1/ B R K O U T32P / T 3I N33P / T 2I N / B R K I N34P / M R S T 035P / M T S R 036P 0/ T xD 0/ E *)37P 1/ R xD 0/ E *)38P 3/ S C L K 0/ E *)39VDDP40V S S P41P 5/ C L K O U T / F O42P / C C 16 I O / C *)43P / C C 17 I O / C *)44P / C C 18 I O / C *)45P / C C 19 I O / C *)46P / C C 20 I O47P / C C 21 I O48P 1L .0/ C C 6049P 1L .1/ C O U T 6050P 1L .2/ C C 6151P 1L .3/ C O U T 6152P 1L .4/ C C 6253P 1L .5/ C O U T 6254P 1L .6/ C O U T 6355P 1L .7/ C T R A P / C C 2256VDDP57VDDI58V S S59X T A L 160X T A L 261T R S T62R S T I N63N M I64X C 16 4C MI C 5104C 31104C 36V C CC P U C L O C KT R S TC P W MD I S _C U RC 85 50Q610KR 67BP100R 68GNDV C C1kR 19104C 37GNDV C C47 uF / 25 VC 27GND104C 26V C CV i n3GND1V ou t2A M S 11 17 VI C 610 00 U F / 50 VC 17B A T +8T Q 10 0D812C O N 2J4BOOST1V i n2V S W3GND4S H D N5FB6VC7SYNC8L T 17 67 A D JU 10104C 4822 U HL5M B R M 13 0L T 1D 1439 k / 1%R 3112 K / 1%R 32R 30152C 49I N 58 19D 13GND104C 46V C C10 0u / 35 VC 45R 24102C 43120KR 225KR 21101C 41C U R R E N T5KR 20V C CV C C2KR 2515KR 26104C 42B A T 104C 44F A U L T102C 21100R 16GNDGNDC om m e nt : 10 2C 231KR 181KR 17102C 22C U R R E N T K / 1%R 282K / 1%R 29 V / WD 11B A T _V O L T A G EB A T +B A T _V O L T A G E10 V / 20 V _S W10kR 1210KR 10D I S _C U RD1D2D3D4D5D6D7D8220R922 0u H / AL3C om m e nt : 47 0u / 50 VC 11567L M 29 04U 1B32184L M 29 04U 1A放大 25 倍47 U F / 10 VC 30V C C104C 20GND開關(guān)頻率 20K47 U F / 10 VC 2。 [13]XC16416 USER39。 [10]期刊論文：李丹、劉風(fēng)春， Li Dan, A次單片機(jī)的智能充電器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 電子工程師， （ 2） [11]閻石，數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)，高等教育出版社。 [8]數(shù)字化電池組說明書。 [6]趙修科等，實(shí)用電源技術(shù)手冊（磁性元件分冊），遼寧科技出版社， 2020年。 [4]曲學(xué)基等、穩(wěn)壓電源基本原理與工藝設(shè)計(jì)，北京：電子工業(yè)出版社， 2020年 1月。 [2]王鴻麟、景占松，通信基礎(chǔ)電源，西安：西安電子科技大學(xué)出版社， 2020年 2月。所以說，這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)也是對以前所學(xué)知識的一個(gè)審核，我相信對于我以后學(xué)習(xí)、工作都是非常有幫助的。 在畢業(yè)設(shè)計(jì)的這段時(shí)間里，我也發(fā)現(xiàn)了自己所應(yīng)該改進(jìn)學(xué)習(xí)的部分，其一是分析問題的能力：可能是自己基礎(chǔ)不夠扎實(shí)，設(shè)計(jì)中碰到了很多難題，遇到問題時(shí)往往由于方法不對，而花費(fèi)了好多時(shí)間也找不到正確的解決途徑；二是解決問題的思路：由于缺少 經(jīng)驗(yàn)的累積和歷練，所以在處理設(shè)計(jì)中的問題時(shí)，往往不得其法或是考慮的不夠全面．這次設(shè)計(jì)也讓我再次體會(huì)到書本上學(xué)習(xí)到的專業(yè)知識和實(shí)際應(yīng)用的區(qū)別和聯(lián)系，使我認(rèn)識到在現(xiàn)階段的學(xué)習(xí)中，我們主要應(yīng)該去學(xué)習(xí)專業(yè)理論知識的應(yīng)用，學(xué)習(xí)掌握分析問題和解決問題的方法。 本次設(shè)計(jì)的心得體會(huì)：在這次設(shè)計(jì)的過程中，我懂得了理論跟實(shí)踐的巨大不同。通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我掌握了鎳鎘、鎳氫、鋰離子這三種電池的充電特性，單片機(jī) XC164CM 的控制方法也讓我懂得了數(shù)字化快速充電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要遵循以下兩個(gè)思路進(jìn)行： （ 1）設(shè)計(jì) 一個(gè)高可靠性，高性能的充電電源是保證充電過程安全、高效進(jìn)行的關(guān)鍵。整個(gè)充電過程共 58min,充電過程正常。 圖 報(bào)警電路 4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析 25 4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析 用 12V/1Ah 鎳氫電池作充電試驗(yàn)，得到充電曲線 (圖 )。故障顯示是依靠顯示電路中的 8 個(gè) LED 燈互相配合實(shí)現(xiàn)的，具體實(shí)現(xiàn)如下：當(dāng)未接入電池充電時(shí)， D D D D5同時(shí)亮；當(dāng)過 壓充電時(shí)， D D D7同時(shí)亮；當(dāng)過流充 24 電時(shí)， D D D8 同時(shí)亮；當(dāng)充電過程中斷線時(shí)， D D D8 同時(shí)亮；當(dāng)短路時(shí)， 8 個(gè)LED燈同時(shí)亮。 鍵盤輸入電路如圖 所示。其功能如下： K1為功能選擇鍵， K2為確認(rèn)鍵。顯示電路如圖 所示。 圖 2 1 2 2/ ( ) /I O IV R V V R?? () 2 2 2 1 2 1/ ( ) /OIV V R R R?? () 其中：（ 2 2 2 11 2 0 , 5R K R K? ? ? ?) 得到： / 25OIVV? （即電路的放大倍數(shù) 25uA? 倍） a. 顯示電路 顯示電路共由八個(gè)指示燈組成，依次編號為 D D D D D D D D8。保持充電電流穩(wěn)定。通過放大電路得到放大的電壓信號，送到控制器中通過計(jì)算得出當(dāng)前充電電流。電路如圖 所示。當(dāng)電壓出 現(xiàn)零增量或者負(fù)增量時(shí)，表示充滿，停止充電。除反饋給充電電路，穩(wěn)定充電電壓外，還用來判斷充電狀態(tài)。因此，就需要設(shè)計(jì)電壓和電流檢測電路，以便將檢測的參數(shù)提供給單片機(jī)。 其電路如圖 所示。 5V電壓輸入。電路如圖 所示。 由于 XC164CM 的內(nèi)核 CPU 需 要 的供電，因此要使用 AMS1117－ 的芯片對 5V電壓進(jìn)一步降壓產(chǎn)生 的供電電壓。其設(shè)計(jì)的電路如圖 所示。 由于各個(gè)電池特性有所差異 ，因此各自的充電狀態(tài)都不會(huì)相同所需充電時(shí)間也不會(huì)一樣，所以要對每個(gè)電池的狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行檢測，比較處理后決定每個(gè)電池的充電狀態(tài)轉(zhuǎn)換及充電終止。智能地控制和選擇合適地充電模式，保證快速有效充電，并在電池組充滿電時(shí)要及時(shí)結(jié)束充電。并通過電流檢測，電壓檢測，時(shí)間定時(shí)等電路獲得當(dāng)前充電狀態(tài)參數(shù)。通過核心器件 XC164CM 單片機(jī)及其周圍各功能電路對電池組進(jìn)行快速充電并實(shí)時(shí)監(jiān)測充電電流，充電電壓，充電持續(xù)時(shí)間等狀態(tài) 參數(shù)，對充電電路及時(shí)調(diào)整，保證充電過程的穩(wěn)定，高效，以及起到保護(hù)電池的目的。另外，接收由鍵盤輸入單元設(shè)定不同電池輸出電流和電壓等參數(shù)，同時(shí)將參數(shù)輸入給顯示單元顯示系統(tǒng)的工作狀態(tài)和故障類型等信息。 圖 充電控制電路是智能充電器最主要的 組成部分。當(dāng)電池不慎被接反時(shí)， MOS 管將截至，充電回路斷開。 19 圖 中 BUCK 電路之后的電路是防反接電路。另一個(gè)晶體三級管可以加速開關(guān)管的開關(guān)速度。如圖 所示， BUCK 變換器電路由功率 場效應(yīng)管 MOSFET 開關(guān)管和兩個(gè)晶體三級管組成。原理圖如圖 所示。自動(dòng)重啟動(dòng)電路一直工作到 Uc 進(jìn)入受控狀態(tài)為止 。自動(dòng)重啟電路具有一個(gè)八分頻計(jì)數(shù)器，可以阻止輸出級 MOSFET 再次導(dǎo)通，直到八個(gè)放電 充電周期完成為止。 圖 是其運(yùn)行波形圖。而在與鋸齒波比較后，將使輸出電壓的占空比減小，從而使開關(guān)電源的電壓減小。在正常工作階段，由外界電路構(gòu)成電壓負(fù)反饋控制環(huán)，調(diào)節(jié)輸出級 MOSFET 的占空比以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓。 電源啟動(dòng)時(shí)，連接在漏極和源極之間的內(nèi)部高壓電流源向控制極充電，在 RE 兩端產(chǎn)生壓降，經(jīng) RC 濾波后，輸 入到 PWM 比較器的同相端，與振蕩器產(chǎn)生的鋸齒波電壓相比較，產(chǎn)生脈寬調(diào)制信號并驅(qū)動(dòng) MOSFET 管，因而可通過控制極外接的電容充電過程來實(shí)現(xiàn)電路的軟啟動(dòng)。 (3) 本系統(tǒng)所采用的 TOP224Y 的工作原理 ： TOP224Y 的工作原理是利用反饋電流 Ic 來調(diào)節(jié)占空比 D，達(dá)到穩(wěn)壓目的。芯片本身功耗很低，溫度范圍 070 攝氏度，最高結(jié)溫135攝氏度?？梢酝司€性集成穩(wěn)壓器相媲美 ，能以最簡方式構(gòu)成無工頻變壓器的普通型或精密型開關(guān)電源。其典型值為 100kHz，允許范圍是 90kH