毕业设计-充电机自动保护电路.doc

河南工业职业技术学院电气工程系 2011届毕业生 毕业设计 题 目：充电机自动保护电路 班 级：0805班 姓 名：秦龙 指导教师：郭素娜 摘 要 便携式电子产品的快度发展，促使电池的品种增加及性能提高，并且使可充电电池的产量大增，同时对充电器的要求也趋于效果高、体积小、成本低、重量轻并且安全实用。本设计主要介绍用于镍镉可充电电池的全自动充电器。 该充电电路用时基电路NE555接成施密特触发器构成的充电器具有电路结构简单，取材容易，使用外围原件少，易于操作，电池充满后自动停止的特点，适合对2—6节的镍镉电池充电，效果良好。 关键词：电池：充电器：NE555 设计任务书 一、设计题目 充电机自动保护电路 二、设计目的 1）学习电子电路设计方法。 2）通过设计培养学生自学能力和分析问题、解决问题的能力。 3）通过设计使学生具有一定的计算能力、制图能力以及查阅手册、使用国家技术标准的能力和一定的文字表达能力。 三、设计依据 1、设计充电机自动充电电路，充电电压可达24V，36V，48V；设计充电过流保护电路。 四、设计内容 1）复习课本，收集查阅资料，选定设计方案； 2）绘制电气框图、电气原理图； 3）对主要元器件进行计算选择，列写元器件的规格及明细表； 4）设计总结及改进意见； 5）参考资料； 6）编写说明书，内容不少于4000字。 五、参考文献 1．模拟电子技术 胡晏如主编 高等教育出版社 2．电子技术实验与课程设计 毕满清主编 机械工业出版社 3．电类专业课程设计指导 张华主编 机械工业出版社 目 录 前 言 5 1 设计方案 6 1.1工作原理 6 1.2 电路原理图 6 2 电路的三大模块功能 7 2.1电源电路模块 7 2.2电压比较器模块 14 2.3指示电路模块 1 3 集成块基本功能 21 3.1 NE555 21 3.2 三端集成稳压器 LM7809 23 4 元器件分析 26 4.1 电阻器与电位器 26 4.2 电容原件： 30 4.3变压器 33 4.4二极管元器件 35 5自动充电器电路模块连接、系统调试和完善 36 5.1用Protel DXP 软件设计PCB板 36 5.2 制作电路板 37 5.3 电路调试 39 6 结束语 41 6.1论文总结 41 6.2工作展望 41 参考文献、资料索引 43 致 谢 43  前 言 从18世纪法拉第发现了电磁现象以来，人类社会便进 入了电子时代。经过不断发展，电子产品越来越多的呈现在我们面前。由于电能的清洁高效、易于转变成其它形式的能源的特点，电子技术越来越被人们重视。充电器是伴随着充电电池的发展而发展的，早期出现的充电器多为镍镉电池充电器， 随着消费者和产业的环保意识增强，碱性一次电池和含有有毒金属镉等二次电池使用日益受到限制，可充电电池得到了广泛的使用。镍镉电池作为一种便携式电源，具有体积小、容量大、内阻小、输出电压平稳以及可反复充电等特点，正被越来越广泛地应用于计算机、电子测量仪表和各类通信设备中，由于其价格比普通的锌锰电池昂贵，因此科学合理地使用镍镉电池显得非常重要，而选择正确、可靠的充电方式是充分发挥镍镉电池效能和保证其寿命的关键。下面我们来介绍一种可以满足以上要求的全自动充电器。 1 设计方案 1.1工作原理 电路电源由变压器T降压，二极管VD1~VD4整流，三端稳压集成块A1稳压及电 C1,C2滤波后供给， 通电后可输出稳定的9V直流电压供给充电器使用。 电压比较器由时基电路A2组成，在它的控制端5脚由一个稳压二极管VS（稳定电压为5.6V），所以将电路的复位电平定在5.6V。发光二极管VL为充电指示器。 1节5号镍镉电池正常工作电压为1.2V，充电终止电压为1.4V左右。G为4节待充的镍镉电池，所以充电终止电压为4×1.4V=5.6V。将电池装入充电支架后，合上电源开关S，便可开始充电。电路工作过程：由于电容C3两端电压不能突变，刚通电时，A2的2脚为低电平，A2被触发置位，3脚输出高电平，此高电平经电位器RP、二极管VD5向电池G充电，改变RP值可以调节充电电流的大小。此时A2的7脚被悬空，VL发光指示电路在充电。随着充电不断进行，G两端电压逐渐升高，当升至5.6V时，A2复位，3脚输出低电平，充电自动终止，同时A2内部放电管导通，7脚输出低电平，VL熄灭表示充电结束。 1.2 电路原理图 全自动镍镉电池充电器的电路如下图所示，充电器主要由电源电路、电压比较器及指示电路等组成。 图1-1电路