智能充电器设计毕业设计论文.doc

摘 要 随着便携式电子设备的普及和充电电池的广泛应用，充电器的使用也越来越广泛，但其性能却跟不上电池的发展要求，其电路设计存在较大的缺陷。针对目前市售充电器的技术缺陷，本文应市场需求设计了一款智能镍氢电池充电器。本智能充电器具有检测镍氢电池的状态；自动切换电路组态以满足充电电池的充电需要；充电器短路保护功能；以恒压充电方式进入维护充电模式；充电状态显示的功能。本文充分考虑了国内外的设计方案，在设计中针对市场需求，在功能上进行了适当调整，以满足用户对高性价比的需要。功能适用、价格低廉、电路简化是本设计的重点。 关键词：维护充电、充电电池、智能充电 Abstract Along with the prevalence of the portable devices and cells used widely, chargers are implicated in more fields than before. But the performance of the chargers is far too behind the requirement of the developing cells. With the demerit of the available chargers, this paper designs an intelligent Ni-Mn cells charger. The features of the intelligent charger are depicted as follows, detecting the state of the recharge cells, automatically switching the module of the circuit to meet the demand of the cells, short protection for the charger, maintenance charge module with constant voltage and current, state showing. This paper considers designations from home and abroad fully and adjusts a few functions of the circuit to satisfy the user requirement of high performance-price ratio. The focus of this designation in this paper is proper function, low-cost, and simplified circuit. KeyWords: maintenance charge module、 Rechargeable batteries、 intelligent charge 目 录 1 绪 论 1 1.1 概述 1 1.1.1 充电器的设计背景 1 1.1.2 常见充电电池特性及其充电方式 2 1.1.3 市场需求情况及发展趋势 3 2 镍氢电池特性 5 2.1 镍氢电池化学特性 5 2.2 镍氢电池重要参数 6 2.3 镍氢\镉电池的充放电特性 6 2.4 镍氢电池的充电状态 7 3 设计方案分析 8 3.1 最普通的充电器电路 8 3.2 多功能充电器 9 3.3 智能充电器典型电路 10 3.4 本设计采用的充电器设计方案 10 4 硬件电路设计 12 4.1 系统功能模块分析 12 4.2 充电器工作原理 13 4.3 硬件电路实现 13 5 硬件电路参数分析 18 5.1 智能充电器硬件参数分析 18 5.1.1 市电输入保护电路 18 5.1.2 电压变送电路 19 5.1.3 电流输出控制电路 21 5.1.4 电压检测电路 24 5.1.5 过流保护和显示电路 25 总 结 26 谢 辞 参考文献 附录1 充电器电路全图 附表2 元器件的数量、规格、封装 1 绪 论 1.1 概述 1.1.充电器的设计背景充电器具有先天的技术设计缺陷，在电池充足电量后不能自动切断直流充电通路；不能根据电池所处的状态自动切换充电器的工作方式；不能有效保护电池和充电器自身；充电效率低下，充电时间太长。正是由于这些设计上的缺陷使得在充电时没有保护电池的功能而损坏电池，使电池寿命严重缩短。这也是广大用户普遍反应的问题。市售充电器电路如图-1所示。 图-1 市售充电器电路图 该电路由一个大容量的电解电容和四个整流二极管组成桥式整流电路，当然前置电路还有一个起电磁耦合作用的变