一种电能收集充电器的设计摘要随着越来越多的PDA产品的在日常生活中的普及使用,电池充电器的使用也越来越广泛,一个好的充电器设计,不但能够实时地对充电电路的电压、电流这些关系到充电过程好坏的参数进行检测,针对这些参数的变化调整充电的电流、电压,同时还能在充电电压很小时还能够对电池进行充电。
因此,本文设计了一种以MC34063直流升压电路及LM2576直流可调稳压电路为核心,AVR单片机最小系统板为控制电路,能在7.3v-20v范围内的不同输入电压中,通过手动调节可为一定范围内不同电压的电池充电,充电电流Ic达到大于(Es-Ec)/(Rs+Rc)的要求。
该系统主要有AVR MEGA16最小系统,44700uf电容组成的电能收集储存电路,MC34063直流升压电路,LM2576直流可调稳压电路组成。
系统通过44700uf电容组成的电能收集储存电路从内阻非常大(100欧)的电源中收集并储存电能,再通过AVR MEGA16最小系统于给定时间内发出脉冲使电容放电供给MC34063直流升压电路电压升压,然后由LM2576直流可调稳压电路稳压为内阻较小的(0.1欧)模拟电池充电。
本系统具有低功耗,输出稳定可调,输入内阻大,转换效率高无需外部电源供电,低电压启动(7.3v)等特点。
关键词:充电器;电能收集;升压;A VR ATmega16;MC34063;脉冲充电Power to collect chargerAbstractAs more and more PDA products, the increasing use in everyday life, the battery charger is also more widely used, a good battery charger design, not only in real time charging circuit voltage and current of these relations to the charging process for testing the parameters of good and bad for changes in these parameters to adjust charge current, voltage, while the charge voltage of a small be able to recharge the battery, such as outdoor activities, to take advantage of low-voltage or solar power, etc. for charging, the only way to ensure that extend battery life.For the reason that,we designed a system is centering on MC34063 direct-current boosting circuit and adjustable LM2576 direct-current stabilivolt circuit. A VR monolithic machine minimum system board is a control circuit , can in different within certain range (7.3 v-20v) entering voltage, may move thecurrent supply adjusting the battery being that the certain range inner is unlike voltage personally , export the call for reaching battery charging electric current Ic greater than (Es-Ec)/ (Rs + Rc). Be system's turn to have A VR MEGA16 is minimal system mainly, the electric energy that 44700 uf capacitance is composed of collects storing up circuit , MC34063 direct-current boosting circuit, the adjustable LM2576 direct-current stabilivolt circuit is composed of. Electric energy collecting and storing up the put aside circuit the electric energy that system is composed of by 44700 uf capacitance is collected from internal resistance in power sources very big (100 Europes), And then boosting supplying with a MC34063 direct-current boosting circuit voltage again by the fact that minimal A VR MEGA16 system issues pulse in given time is that capacitance discharges, battery charges from adjustable LM2576 direct-current stabilivolt circuit stabilivolt for less simulation of internal resistance. System has low-power consumption , output stability is adjustable , entering internal resistance is big, the unnecessarily external high conversion efficiency power source supplies electricity , low voltage starting (7.3 vs) wait for a characteristic.Keywords: charger;power collection;Boost;A VR ATmega16;MC34063;pulse charge目录第1章概述1.1课题研究的背景1.2 国内外发展现状1.3 本课题研究的内容第2章充电器设计的基本理论2.1 常用充电器的充电方式2.2 电能收集充电器的工作原理第3章电能收集充电器的硬件设计3.1总体方案的比较与选择3.1.2系统设计3.2 升压电路和降压电路设计3.2.1升压电路3.2.2 降压电路3.2.3 MC340633.2.4升压电路测试结果分析3.3 单片机供电电路和稳压电路3.3.1 单片机供电电路3.3.2 稳压电路3.3.3 LM25763.4检测部分3.4.1单片机检测电路3.4.2 单片机A VR ATmega163.5电能收集储存电路及设计:第4章软件设计4.1PWM产生的原理4.2产生PWM的相关寄存器4.2.1T/C1控制寄存器A-TCCR1A4.2.2T/C1控制寄存器B-TCCR1B4.2.3输出比较寄存器1A-OCR1A4.2.4输出比较寄存器1B-OCR1B4.2.5参数计算4.2.6程序设计4.3 硬件电路调试4.3.1单片机调试4.3.2电能收集储存电路的调试第5章总结及展望5.1 总结5.2 展望谢辞参考文献附录第1章概述1.1课题研究的背景从20世纪60年代的商用镍镉和密封铅酸电池到近几年的镍氢和锂离子技术,可充电电池容量和性能得到了飞速的发展。
目前各种电器使用的充电电池主要有镍镉电池(NiCd)、镍氢电池(NiMH)、锂电池(Li-Ion)、密封铅酸电池(SLA)四种类型。
电池充电是通过逆化学反应将能量储存到化学系统里实现的。
由于使用的化学物质的不同,电池有自己的特性。
设计充电器时要了解这些特性,以防止过度充电损坏电池。
如今,随着科学技术的发展,PDA产品的在日常生活中的普及使用,电池充电器的使用也越来越广泛,一个好的充电器设计,不但能够实时地对充电电路的电压、电流这些关系到充电过程好坏的参数进行检测,针对这些参数的变化调整充电的电流、电压,同时还能在充电电压很小时还能够对电池进行充电。
1.2国内外发展现状近年来,节能环保理念的深入人心,对半导体IC设计和应用也提出了更高的要求。
2008年11月,五大收集制造商诺基亚、三星、索尼爱立信、摩托罗拉和LG电子联合发布了手机充电器的五星级标准。
, 新的分级制度见以零到五颗星的标志图案来区分待机能耗。
例如,如果待机功耗小于或等于30MW的手机充电器属于最高星级,在其标签上印有五颗星。
相反,如果待机功耗大于或等于500MW,则充电器标签上将无任何星级标记。
为适应手机充电器的技术革新和发展,新进半导体制造有限公司(简称BCD半导体)于近期推出一种新的电源控制芯片AP3768,并基于AP3768开发出全面满足能源之星外部电源2.0标准和五星级标准的充电器方案。
1.3本课题研究的内容本系统以直流电源变换器为核心,能从一个电压尽可能低的直流电源中吸收电能,并以尽可能大的电流向可充电电池充电。
充电器输入电压最低可达到7.3V,最高达到20V,能有效抑制可充电电池的放电电流,且在电源电压从7.3V逐渐升高时,能自动启动充电功能。
电能转换电路采用开关电源直流变压技术,转换效率大于90%。
本文以MC34063直流升压电路及LM2576直流可调稳压电路为核心,AVR单片机最小系统板为控制电路,能在7.3v-20v范围内的不同输入电压中,通过手动调节可为一定范围内不同电压的电池充电,充电电流Ic达到大于(Es-Ec)/(Rs+Rc)的要求。
该系统主要有AVR MEGA16最小系统,44700uf电容组成的电能收集储存电路,MC34063直流升压电路,LM2576直流可调稳压电路组成。
第2章充电器设计的基本理论2.1常用充电器的充电方式快充和慢充是充电的一个重要概念,只有了解了快充和慢充才能正确掌握充电。
首先,快充和慢充是个相对的概念。