文档介绍：1 电力电子技术课程设计说明书题目: 手机充电器电路学生姓名: 学号: 院(系): 专业: 自动化指导教师: 201 2年 12月 26日2 概述 设计概述电子设备一般都需要直流电源供电。这些直流供电除了少数直接利用干电池和直流发电机外,大多数是采用把交流电(市电)转变为直流电的直流稳压电源。通信技术的高速发展促使手机种类众多,也导致手机充电器也是多种多样,本设计设计并制作一套手机通用锂电池的充电器。充电器的简单工作过程如下: 交流输入电压经电容降压,二极管整流桥整流后变成直流电,经隔离二极管和滤波电容对手机充电,随着充电时间的增长,电池两端的电压也升高,通过分压器将此电压引入基准电压比较器,其中三个比较器带三个指示灯,分别指示充电的状态,当三个灯全亮时,表示充电已满。通过以上的工作过程描述结合生活经验设计手机实用充电器电路。 设计目的及要求 1)通过安装和调试,掌握手机电池万能充电器工作原理、结构原理和连线方式原理。 2)训练查阅元器件资料、读电路图、制作电路图的能力。 3)掌握手机电池万能充电器工作的要领和技巧。 3 第一章设计题目分析从设计题目上可以看出设计的主体要求是将市电变换为符合要求的直流电源,整体上应该有降压、整流、滤波、恒压电路四部分组成。降压电路可以用最简单的变压器完成,将 220V 电压变为 10V 左右的低压,为了让优化波形使其更加稳定可采用滤波电容去除高频干扰。手机通用的锂电池充电电压为 ,因此需要设计一个恒压源电路。充电电流在一定程度上影响了充电的时间,过高的电流会缩短电池的使用寿命,所以我们还需要一个可靠地恒流源来保证充电的时间和手机的使用寿命。当上述条件都具备时对于不同容量的手机电池充电时间是不一样的, 因此需要一个不以时间为参考的充电完成信号,我们可以根据电池两端的电压是否达到标准电压来判断是否充满电。第二章方案论证及比较 方案一本方案采用的是现行手机充电器的通用电路,主要是由开关电源和充电电路组成的。电路图如下。 4 制作成功后该充电器能自动识别电池极性,自动调整输出电流使得电池达到最佳充电状态,可保护电池延长电池寿命。充电饱和时七彩灯会自动熄灭。当接入电源后,通过整流二极管 VD1 、 R1 给开关管 Q1 提供启动电流,使 Q1 开始导通,其集电极电流 Ic在 L1 中线性增长,在 L2中感应出使 Q1 基极为正, 发射极为负的正反馈电压,使 Q1 很快饱和。与此同时, 感应电压给 C1 充电, 随着 C1 充电电压的增高, Q1 基极电位逐渐变低,致使 Q1 退出饱和区, Ic 开始减小,在 L2 中感应出使 Q1 基极为负、发射极为正的电压,使 Q1 迅速截止,这时二极管 VD 1 导通,高频变压器T初级绕组中的储能释放给负载。在 VT1 截止时, L2 中没有感应电压, 直流供电输人电压又经 R1给 C1 反向充电, 逐渐提高 Q1 基极电位,使其重新导通,再次翻转达到饱和状态,电路就这样重复振荡下去。这里就像单端反激式开关电源那样, 由变压器T 的次级绕组向负载输出所需要的电压,在 C4 的两端获得 9V 的直流电, 供充电电路工作。在充电电路中 Q2 与 CH (七彩发光二极管)组成充电指示电路。 R7与 PW ( 红色二极管) 组成电池好坏检测及电源通电指示电路。 Q4 、 Q5 、 Q6 、 Q7 组成自动识别电池极性的电路。当充电端 1 接电池的正,端2 接电池的负时, 充电回路是电源的+、 5 Q5 (发射极)、 Q5 (集电极) 、端 1接+、 Q7 (饱和) 、端 2接-; 当充电端 2 接电池的正,端 1 接电池的负时,充电回路是电源的+、 Q4 (发射极)、 Q4 (集电极) 、端 2接+、 Q6 (饱和) 、端 2接- 。即可完成自动极性的识别,保证充电回路自动工作。 方案二本方案是前期分析的具体实现,也是比较简单的一种。电路图如下。该电路有四部分组成电源输入电路、恒流电路、恒压电路、充电指示电路组成。电源输入电路由电源变压器 T 、整流桥堆 D1 , D2 , D3 , D4 和滤波电容 C 组成。恒压电路由电阻 R1、 R2、电位器 RP1 、晶体管 V1 、精密稳压基准源 IC 组成。恒流电路由晶体管 V2 、电阻 R3 、电位器 RP2 。充电指示电路由晶体管 V3 、电阻 R4、 R5 和发光二极管 VL 组成。交流电 220V 电压经过变压器 T( 二次侧电压 9V )、整流桥、滤波电容 C 后,产生 的直流电压。该电压经过恒流电路恒压电路处理后对电池充电。同时 V3 导通, VL 发光。随着电池两极板电压的升高充电 6 电流将逐渐减小。当电池电压到达 时, R1 上电压降低使 V3 截止