畢業(yè)設(shè)計(jì)-基于max1898智能充電器的設(shè)計(jì)-在線瀏覽
2025-02-03 19:41本頁面
【正文】 了 IC（ InterIntegrated Circuit）及 SPI（ Serial Peripheral Interface） 等串行總線方式，進(jìn)一步縮小了體積，簡化了結(jié)構(gòu) ； ? 單片機(jī)的系統(tǒng)擴(kuò)展和系統(tǒng)配置較典型、規(guī)范，容易 構(gòu)成各種規(guī)模的應(yīng)用系統(tǒng)。其中 AT89S51 具有很強(qiáng)的代表性。在選擇具體的充電芯片時(shí)，有以下參考標(biāo)準(zhǔn)： 樂山師范學(xué)院 2021 級畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 4 ? 電池類型：不同的電池（鋰電池、鎳氫電池、鎳鎘電池）需選擇不同的充電芯片； ? 電池?cái)?shù)目：可充電池的數(shù)目； ? 電流值：充電電流的大小決定了充電時(shí)間； ? 充電方式：是快充、慢充還是可控充電過程。通過查閱相關(guān)資料，目前市場上常見的智能充電主要包括： MAX189 MAX175 SMC401。 1. 智能鋰電池充電控制芯片 SMC401 SM401主要用于手機(jī)鋰電池的充電器，也可以用于其他鋰離子或鋰聚合物電池的充電控制場合。 采用本芯片設(shè)計(jì)的充電器能夠充分貼合鋰電池的充電曲線在不同階段進(jìn)行精確恒流或恒壓充電，并能對過放電的鋰電池進(jìn)行補(bǔ)償充電和電氣性能修護(hù)，從而提高鋰電池的充電飽和度，延長鋰電池使用壽命。 SMC401 的充電分為三個(gè)階段：預(yù)充、恒流充電及恒壓充電。在安裝好電池并加上電源后， SMC401 首先檢查電池溫度是否在設(shè)定范圍，若不正常則進(jìn)入溫度故障模式，否則檢測電池 電壓 VBAT，當(dāng)電池電壓 VBAT 低于低壓門限 VLOW 時(shí)， SMC401 以恒流 10％的電流對電池預(yù)充電。在完成對電池預(yù)充或電池電壓 VBAT 高于 VLOW 并低于 VMAX 時(shí)， SMC401 進(jìn)入恒流充電狀態(tài)，此時(shí)通過外部的感測電阻上的壓降監(jiān)控充電電流。當(dāng)電池電壓 VBAT 達(dá)到 VMAX 時(shí)進(jìn)入恒壓充電狀態(tài)。1%。 2. 智能鋰電池充電控制芯片 MAX1898 Max1898的內(nèi)部電路包括輸入電流調(diào)節(jié)器 、電壓檢測器、充電電流檢測器、定時(shí)器、溫度檢測器和主控器，輸入電流調(diào)節(jié)器用于限制總輸入電流，包括系統(tǒng)負(fù)載電流與充電電流，但檢測到輸入電路大于設(shè)定的門限電流時(shí)，通過降低充電電流從而控制輸入電流， Max1898外接限流型充電電源和 PNP功率三級管，可對單節(jié)鋰電進(jìn)行有效的快充，它通過外接電容設(shè)定充電時(shí)間，通過外接電阻設(shè)置最大充電電流 。鋰電池要求充電方式是恒流恒 壓方式，電源的輸入需要采用恒流恒壓源，一般采用直流電源 外加變壓器。 (2) 通過外接電容 CT設(shè)置快充時(shí)最大的充電時(shí)間 Tchg,它和定時(shí)電容 CT的關(guān)系：CT=*Tchg 式中： Tchg 單位為小時(shí)， CT 單位為 nF，一般情況下快充時(shí)間不超過 3 小時(shí)，因此CT 一般為 100nF。 2. 智能鋰電池充電控制芯片 MAX1758 Max1758 同 MAX1898 一樣也 是 Maxim 公司生產(chǎn)的鋰離子電池充電芯片，可實(shí)現(xiàn)智能充電，自動(dòng)檢測調(diào)節(jié)電流、電壓、溫度等參數(shù)，為鋰電池提供了一種新的安全、高效的設(shè)計(jì)方案。 MAX1758 封裝圖 ： 圖 MAX1578 封裝 SMC401 是一款更高級的充電控制芯片，它集成了 8 位 MCU 控制芯片，使用更加方便簡潔，外設(shè)電路簡單，是商家比較推崇的充電控制芯片，但基于此次設(shè)計(jì)需要用到單片機(jī)作為控制芯片，所以此種方案不作考慮，但其制作原理值得樂山師范學(xué)院 2021 級畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 7 借鑒。 綜上所述，選擇 MAX1898 作為充電芯片， AT89S51 作為充電控制芯片，共同完成鋰電池智能充電器的研究。充電過程中，若電池充滿， MAX1898 發(fā)出“滿”信號(hào)傳遞給單片機(jī)，單片機(jī)同樣拉低觸發(fā)信號(hào)， TLP5621 發(fā)出低電平信號(hào)， MAX1898“ EN”拉低，充電停止，同時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。 MCS51 單片機(jī)的指令系統(tǒng)及引腳兼容，功能強(qiáng)大，適合于許多較為復(fù)雜的控制應(yīng)用場合。 AT89S51有 3種封裝： 40腳的雙列直插式 DIP、 44腳的方形 PLCC及 TQFP。 圖 MCS51 單片機(jī) DIP 封裝圖 AT89S51 單片機(jī)引腳說明與介紹 (1)主電源引腳 VCC(Pin40)：電源輸入，接＋ 5V 電源 樂山師范學(xué)院 2021 級畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 9 GND(Pin20)：接地線 (2)外接晶振引腳 XTAL1(Pin19)：片內(nèi)振蕩電路的輸入端 XTAL2(Pin20)：片內(nèi)振蕩電路的輸出端 (3)控制引腳 RST/VPP(Pin9)：復(fù)位引腳，引腳上出 現(xiàn) 2 個(gè)機(jī)器周期的高電平將使單片機(jī)復(fù)位。 (5)可編程輸入 /輸出引腳 AT89S51 單片機(jī)有 4 組 8 位的可編程 I/O 口，分別位 P0、 P P P3 口，每個(gè)口有 8 位（ 8 根引腳），共 32 根。 MAX1898 提供精確的恒流 /恒壓充電。% ，提高了電池性能并延長了使用壽命。 MAX1898 提供用于監(jiān)視充電狀態(tài)的輸出、輸入電源是否與充電器連接的輸出指示和充電電流指示。 MAX1898 的關(guān)鍵特性如下： 樂山師范學(xué)院 2021 級畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 10 ? 簡單，安全的線性充電方式 ； ? 使用低成本的 PNP 或 PMOS 調(diào)整元件 ； ? 輸入電壓： ~12V； ? 內(nèi)置檢流電阻 ； ? 177。 輸入電流調(diào)節(jié)器用于限制電源的總輸入電流，包括系統(tǒng)負(fù)載電流與充電電流。因?yàn)橄到y(tǒng)工作是電流變化范圍較大，所有需要對電流進(jìn)行智能檢測。 MAX1898 芯片引腳說明 MAX1898 可以對所有的化學(xué)型的 Li+電池進(jìn)行安全充電，它具有高集成度，集成了大量的基本應(yīng)用電路，只需要少數(shù)外部元件。 引腳功能如下： IN：傳感輸入，檢測輸入的電壓或電流 樂山師范學(xué)院 2021 級畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 11 CHG：充電狀態(tài)指示腳 EN/OK：使能輸入腳 /輸入電源輸出指示叫 ISET：充電電流調(diào)節(jié)引腳，通過串接電阻來設(shè)置最大充電電流 CT：安全充電時(shí)間設(shè)置引腳，接一個(gè)時(shí)間電容來設(shè)置充電時(shí)間 RSTRT：自動(dòng)重新啟動(dòng)控制引腳，直接接地如果電池電壓掉至基準(zhǔn)電壓閥值以下 200MV，將會(huì)重新開啟一輪充電周期。需旁接一個(gè)大的電解電容到地 GND：地 DRV：外部晶體管驅(qū)動(dòng)器，接晶體管的基極 CS：電流傳感輸入腳，接晶體管的發(fā)射極 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)和調(diào)試
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