数控充电电源设计任务二.ppt

数控充电电源的设计 一数控充电电源的概述 二数控充电电源的电路设计 * 学习情境五 数控充电电源的设计与制作 任务一、数控充电电源的设计 任务二、数控充电电源的制作 任务一 一、数控充电电源的概述 1.数控充电电源的概念 数控充电电源是程序控制的高精度充电电源，从控制论角度说，必须采用闭环控制。题目要求采用数控方案，因此控制器及其编程，相应的电流电压采样信号的AD转换和控制信号的DA转换都是必不可少的。充电电源要求在恒流充电模式和恒压充电模式之间自动切换，所以开关的可靠性非常重要。无论是恒流输出还是恒压输出，对它们的纹波都有较严格的要求，因而系统供电部分需要特别设计，以控制纹波在允许范围内 。 任务一 一、数控充电电源的概述 2.数控充电电源的组成 系统主要涉及以下几个方面的内容： （1） 系统供电电源 （2） 恒流源和恒压源 （3） 各信号的AD及DA转换 （4） 控制器及其相应控制程序 （5） 充电模式的切换开关 （6） 温度传感及过热保护 （7） 辅助功能组件 任务一 一、数控充电电源的概述 2.数控充电电源的组成 图所示系统结构框图 任务一 一、数控充电电源的概述 3.数控充电电源设计的技术指标 设计并制作了一款数控充电电源。该数控充电电源具有“慢充”或者“快充” 两个档位。系统还具有充电完成自动断电、电池过热保护、芯片过热保护、液晶显示。要求当电池电压小于10 V时，输出恒定的充电电流100mA±2%或者200mA±1%，纹波电流小于0.5mA；当电池电压为10 V时，输出恒定的充电电压10V±2%，纹波电压﹤2mV。 任务一 二、数控充电电源的电路设计 1.系统供电部分 系统供电部分主要为单片机等芯片提供直流电源。由于题目对纹波电压和纹波电流的要求比较高，故分别设计了芯片的供电和充电电源的供电。 芯片的供电电路  单片机、继电器、LM338和其它芯片的供电，需要+5V和±15V电源。我们选用78，79系列三端稳压管构成线性稳压电源，如图所示。变压器参数为30W。 概述 任务一 二、数控充电电源的电路设计 1.系统供电部分 5V电源电路图 参考电路 任务一 二、数控充电电源的电路设计 1.系统供电部分 15V电源电路图 参考电路 任务一 二、数控充电电源的电路设计 2.充电电源部分 概述 充电电源部分包括压控恒 流充电部分和恒压充电电路 及两者的切换电路。 任务一 二、数控充电电源的电路设计 2.1恒流源 压控恒流充电部分采用以 IRFP460NPN型场效应管为主的 压控电流产生电路及相应的采 样检测电路。 任务一 二、数控充电电源的电路设计 2.1恒流源 任务一 二、数控充电电源的电路设计 2.2恒压源 恒压充电电路采用LM7808输出加上D/A反馈电压实现，先由D/A输出2V的电压，再加上7808的输出，电压正好是10V。单片机将负载电压A/D输入的采样信号经过处理后输出控制量反馈回电路中，实现闭环控制。 任务一 二、数控充电电源的电路设计 2.2恒压源 任务一 二、数控充电电源的电路设计 3.信号的采集与放大部分 恒流源电路的采样信号为采样电阻上的电压，该电阻采用康铜丝材料。因为它具有功率大，受热情况下其阻值改变不大的优点，采用电桥测定该电阻值为0.465Ω 任务一 二、数控充电电源的电路设计 3.信号的采集与放大部分 任务一 二、数控充电电源的电路设计 4.控制部分 该部分是将采样电压信号转换成数字信号输送给单片机。题目要求最大输出200mA，精度是小于3mA，TLC2543是12位的，精度为0.0488mA完全满足要求。利用TLC2543的0、3、5通道分别完成恒流充电阶段的电流采样信号转换、恒压阶段的电流采样信号转换和恒压阶段的电压采样信号转换 4.1A\D转换 任务一 二、数控充电电源的电路设计 4.控制部分 4.1A\D转换 任务一 二、数控充电电源的电路设计 4.控制部分 4.2D\A转换 该部分是将单片机输出的数字控制量转换成模拟量，即生成充电电源的控制电压。对D/A的精度要求与A/D的一样，所以12位的D/A转换器AD7564也满足题目要求。D/A的输出信号通过继电器选择输入恒流充电电路和恒压充电电路。单极性电路的输出电压是负值，所以要加上电压反向电路。 任务一 二、数控充电电源的电路设计 4.控制部分 4.2D\A转换 任务一 二、数控充电电源的电路设计 4.控制部分 4.3继电器控制 由于题目要求先恒流充电，达到10V后恒压充电，且过热