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士不可以不弘毅，任重而道远。仁以为己任，不亦重乎?死而后已，不亦远乎?——《论语》

关于新型手机充电器的设计及应用

内容设计手机充电器主要是以恒流源和恒压源为核心，用AT89S52单片机

做主控芯片，通过A/D、D/A芯片对采样信号进行数字化处理和转换输出控制信

号，利用MOS管的工作特性对电路中电压电流等参数实现精确控制，LCD显示

屏实时显示工作状态的智能型数控充电电源是一种功能相当完善的数控充电充

电器，达到了可充电电源进行保护性充电等功能。本论文分析了该手机充电器的

工作原理，展示了该电源的电路图，并且详细介绍了该电源的硬件软件设计，总

体展示了该电源的整体内外设计流程。

标签：保护性充电控制恒流恒压

1.绪论

1.1设计背景

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，电子产品越来越多地呈现在我们面前。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，当今世界消费者

和行业环保意识正在不断增强，碱性电池和有毒金属镉等二次电池的市场逐步变

小，可充电电池得到了广泛的应用。镍镉电池作为一种便携式电源，具有体积小、

容量大、内阻小、输出电压稳定、重复充电等特点，越来越多地应用于计算机、

电子测量仪器和各种通信设备中。由于镍镉电池的价格比普通锌锰电池昂贵，因

此我们需要科学合理地使用镍镉电池。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[1]。

1.2设计目的

目前市场上手机充电器种类很多，但产品质量很差。去年，近40%的生产企

业未能通过国家产品质量监督部门的检测结果。主要问题有以下几个方面：与交

流电源的连接，电源侧的电压干扰，辐射干扰场强和充电电压。另外，有些产品

存在质量问题，如低温性能，额定容量和安全性能。这些质量问题不仅会影响手

机的正常使用，还会影响手机的使用寿命，严重者还可能造成消费者伤害。市场

上有一些便携式充电器用于假冒手机。这些充电器非常便宜且便于携带。许多消

费者更喜欢使用这些充电器给手机电池充电。事实上，可怜的充电器是一个没有

安全保证的简单变压器。由于缺乏保护电路等内部安全元件，其重量远远低于原

产品的重量[2]。由于现在的手机电池大多用作锂电池或镍氢电池的核心，因此

对充电器的电压和电流特性以及安全保护有很高的技术要求，这些假冒和伪劣皮

带仅为您的骑行而设计。不好的材料质量和粗加工会对我们手机电池的性能和寿

命产生很大的影响。

因此，没有保护电路的充电器无法保证手机充电时电流的稳定性，并有电池

士不可以不弘毅，任重而道远。仁以为己任，不亦重乎?死而后已，不亦远乎?——《论语》

烧毁甚至爆炸的危险。因此，针对上述各种情况，我们专门设计了一款可靠、便

携、价格低廉的手机充电器。

2.设计方案

电路电源由变压器T降压，二极管VD1至VD4整流。三端调节器块A1调

节电压并提供C1和C2滤波器。在供电之后，向充电器提供稳定的9V直流电压

以供使用。电压比较器由时基电路A2构成。在其控制端，引脚5具有齐纳二极

管VS（稳定电压为5.6V），因此电路的复位电平设置为5.6V。发光二极管VL

是充电指示器。

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