文档介绍：
本控制系统是为120w智能快速稳压电源设计的。
该快速充电器是为部队在野战条件下工作而研制的,因此要求其具有体积小、重量轻、智能化程度高、操作简便等优点,同时对电源的可靠性和抗干扰性提出了很高的要求。有稳压供电和充电两种工作方式。稳压供电时输出恒定的24V;处于充电状态时有四种充电方式:常规充电、快速充电、电池浮冲、电池训练,可以为镉镍、氢镍蓄电池充电。
2. 控制系统总体设计要求
根据实际情况,本控制系统要完成以下功能:
(1) 能自动识别电池的类型(镍镉电池、镍氢电池、锂电池)。
(2) 有稳压供电和充电两种工作模式。
(3) 采用最高电压Vmax、最高温度Tmax、最长充电时间tmax、电压负增长-△V、温度变化率△T/△t等快速充电中止法。
(4) 具有输入交流过压保护、输出直流过流保护、过充电保护等
(5) 通电后能自动检测整个电源系统,有故障报警。
(6) 设有电池开路、短路、反接保护。
(7) 具有硬件和软件相结合的双重保护功能。
(8) 良好的抗干扰能力。
3. 统硬件电路的设计
AT89S52单片机简介
AT89S52是ATMEL公司研制的通用单片机。它在AT89S51单片机的基础上为P1口定义了第二功能,有六个外部中断、三个定时/计数器,以及四个全双工的串行通信口,同时在指令上与AT89S51兼容,对监控系统较为适用。
基于AT89S52的监控系统硬件电路设计
按照上述系统设计要求,设计了如图1所示的监控系统。
(1) 微处理器:AT89S52非常适用于控制,他的主要结构和特点在前面已经介绍过了,为了满足外围接口电路的需要,一般都要在输出口处接锁存驱动电路,这里我们采用的是SN74HC573。
(2) 压频变换装置:将模拟的电压量转化成频率值,这是一种A/D转化方式,将输出电压U0采样通过压频变换装置传给单片机,压频转化装置我们用的是National Semiconductor的LM331。
(3) 输出控制电路:单片机的输出控制信号通过电阻解码网络转化成模拟电压值,控制电压和电流比较器的基准值,实现对外围功率电路的控制。
(4) 上电复位电路:为了防止单片机的程序飞跑,出现死锁,我们采用MAXIM公司的MAX813L系统监控集成芯片来实现对单片机的监控,该芯片具有看门狗电路、门限值检测器、手动复位等功能。
(5) 输入控制和数码显示电路:包括按键和显示部分。通过简单的按键选择,实现运行方式选择、复位及故障的显示。显示部分采用SN74HC573驱动两个8位七段LED显示;同时通过发光二极管和蜂鸣器提示运行状态。
(6) 护告警电路:通过硬件电路实现保护,给单片机中断管脚发出脉冲信号,引发中断程序实现保护,并引发蜂鸣器告警。
下面介绍本系统中的一些关键性电路
恒压恒流模块
恒压恒流电路是整个智能充电器的关键部分,电路结构见图2。恒流恒压电路由SR12单片机片内模拟电路模块和片外的MOSFET开关管、肖特基二极管、滤波电感、滤波电容等器件组成。模拟电路模块是SR12的特有部件,图3为它的结构框图。它由输入多路开关、、片内温度传感器、电流检测电路等组成。