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        電池線路板之簡易快速充電電源模塊電路設計

        電池線路板以下分享的這個設計采用NEC upd78F0547單片機為主控制器,通過鍵盤來設置直流電源的輸出電流,并可由液晶顯示器顯示輸出的電壓、電流值。主電路采用運放LM324和達林頓管組成調節電路,電路設計合理,編程正確。除了完成題目要求外,電路設計了步進設置功能,可設置不同的恒流和穩壓值。

        恒流、恒壓充電電路:這部分電路是整個電路的核心部分,主要由D/A轉換電路,恒流、恒壓調整電路,檢測電路組成。

        控制電路輸送來的數字信號由D/A轉換電路IC205轉換成模擬信號作為基準電壓,然后送到電壓比較器IC201的正輸入端。輸出端取樣電阻上取得取樣電壓信號送到電壓比較器IC201的負輸入端,與基準電壓比較,比較結果由IC201的輸出端反饋到T202,控制T202的導通狀態。由D201、D202、R201、T203組成一個恒流源A,恒流值I=2Ud-Ube/R201 。T202的導通狀態影響著對恒流源A的吸收電流,從而改變恒流源A對調整管T201基極的驅動電流,穩定調整管T201的輸出值。為減小輸出紋波,調整管T201使用達林頓三極管。調整管T201基極電流由一恒流源提供,進一步減小電源電壓波動對調整管T201帶來的影響。電路采用懸浮驅動。

        電位器W103以及單片機(內含A/D轉換)組成電壓檢測電路。W103將輸出電壓的取樣信號送單片機內部的A/D電路進行轉換,轉換得到的數字信號由單片機處理,并由LCD顯示器顯示測量值。取樣電阻R202、IC202以及單片機(內含A/D轉換)組成電流檢測電路。取樣電阻R202上的取樣信號送IC202處理、送單片機內部的A/D電路進行轉換,轉換得到的數字信號由單片機處理,并由LCD顯示器顯示測量值。


        圖2.1 恒流、恒壓充電電路原理圖


        圖2.2 D/A轉換電路原理圖


        控制電路:控制電路主要由NEC upd78F0547單片機及外圍電路、鍵盤電路等組成。單片機接收檢測電路傳輸來的信號,經過A/D轉換后將電壓和電流值顯示到液晶上。該電路能夠通過按鍵設定電源的輸出電壓值和電流值,通過控制D/A芯片的設定值實現控制輸出電壓值和電流值。并根據檢測實際輸出的電流(壓)值與設定值比較后,調整D/A芯片的設定值 ,使得電源的輸出穩定、可靠。


        圖2.3 CPU電路原理圖


        圖2.4 鍵盤電路原理圖


        顯示電路:采用4行8列的漢字液晶屏顯示實際的設定電流值、設定電壓值、實際輸出的電流值、實際輸出電壓值。電壓分辨率0.1V。電流分辨率1mA。液晶屏能夠在設定時顯示設定的電壓和電流值。


        圖2.5 LCD顯示電路原理圖


        電源電路:具有2組輸出直流輸出,一組為主輸出DC18V,作為充電電路的能源輸入;另一組輸出±DC 12V和DC 5V,給本電源中控制電路、恒流(壓)調整電路、顯示電路等部分提供工作電源。


        圖2.6 電源電路原理圖


        點評分析:

        恒流輸出時,在100mA(慢充)和200mA(快充)可設置的基礎上,增加了電流值從100MA---200MA可調功能,步進為20 mA??稍O置多種恒壓輸出狀態,恒壓輸出值為:10V,9V,12V。以直流電源為核心,NEC upd78F0547單片機為主控制器,通過鍵盤來設置直流電源的輸出電流,并可由液晶顯示器顯示輸出的電壓、電流值。由單片機程控設定數字信號,經過D/A轉換器輸出模擬量,再經過運算放大器隔離放大,控制輸出功率管的基極,隨著功率管基極電壓的變化而輸出不同的電流(壓)??煞€定地實現恒壓或恒流充電狀態,并在恒流輸出時可設置電流100mA慢充和200mA快充,電壓(流)波動和紋波電壓(流)小,并具有過熱保護和自動恢復功能。

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