数电模电课程设计--镍氢电池充电器电路

《数电模电课程设计--镍氢电池充电器电路》由会员分享，可在线阅读，更多相关《数电模电课程设计--镍氢电池充电器电路（14页珍藏版）》请在毕设资料网上搜索。

1、 1 一一、概述概述 充电器通常指的是一种将交流电转换为低压直流电的设备，是采用电力电子半导 体器件，将电压和频率固定不变的交流电变换为直流电的一种静止变流装置。在 5 号 （AA）和 7 号（AAA）规格充电电池中，镍氢充电电池目前是主流。镍氢电池和镍 镉电池是差不多的技术，只是将阳极从镉换成了氢化物而已。它大部份的特性和镍镉 电池一样比如电压是 1.2V，只是蓄电量更高、记忆效应也比较不那么明显。其理论体 积比能量是 200（Wh/L）。安全性好不容易爆炸。镍氢电池最大的问题，是它有很高 的自放电率， 也就是明明是充饱电的电池， 放在一边不用一个月， 电力可以少掉 30%。 和镍镉电池一样

2、，充电前必须要经过一段放电的过程，将电力放干之后才能再充电。 但大部份充电器都有自动放电的功能。镍氢电池是目前最环保的电池，注重环保的国 家都大力提倡使用镍氢电池，因为易于回收再利用，且对环境的破坏也最小。 二、二、方案论证方案论证 设计一个镍氢电池充电器电路，该镍氢电池充电器电路由电源电路、电池电压检 测电路、控制电路和充电电路组成。使电源电路输出最大功率 5W，能同时充 2 节电 池。当单节电池电压大于 1.3V 时停止充电，并指示充电完成。 方案一： 方案一原理框图如图 1 所示。 方案二： 方案二原理框图如图 2 所示。 比较控制 电路 显 示 电路 电 源 电路 充 电 电路 基 准

3、 电路 电 源 电路 充 电 电路 图 1 镍氢电池充电器电路原理框图 电源电 路 控制电 路 充电 电路 电池电压 检测电路 比较控制 电路 显示 电路 基准 电路 电 源 电 充 电 电路 图 2 镍氢电池充电器电路的原理框图 2 本设计采用的是方案一，555 同时构成控制电路、电池电压检测电路较容易实现 且电路不复杂，性价比较高。RC 触发器由 555 时基电路 U1 组成，内部的两个比较器 的基准电压由5脚的外接的稳压管D5提供。 所以电路的复位电平为D5的稳压值即2.8v。 电路电源由变压器 T1降压，经二极管 D1D4桥式整流和电容 C1滤波稳压管稳压后提 供。其中输出即充电电流由

4、滑动变阻器控制，同时采用三极管 Q1将时基电路输出的电 流放大以达到充电所要求电流，并且使用二极管防止电流充满电后电流回灌。 充电时根据带充电池的节数和种类，用稳压管 D5设定充电的上线电压，这样当电 池电压不足时 Rp2滑动端即基电路 2 脚电平小于 UD5/2 时，时基电路 U1置位，3 脚输 出高电平经 R2，D6向电池充电，同时 LED 发光指示。当电池电量充足时即时基电路 6 脚电平大于 UD5，时基电路 U1复位，3 脚输出低电平，充电停止，同时 LED 熄灭。 调节 Rp2则可调节电池电流的大小。二极管 D6的作用是防止充电后，电池向基时电路 反灌电流。 在充电时，采取电阻分压，首先采用稳压二极管 D13 提供基极电压 5.6v，然后设 计的电阻的值分得课题所需要的电压值，再通过窗口电压比较器，电池充电时的电压 与所设计的电压值先比较， 得出充电所在的不同阶段， 并通过非门输出高电平使LED2， LED3，LED4 亮。 555 多谐震荡器产生秒脉冲，然后用三个 163 计数器实现计数 3600 秒，即为一个 小时，在充电进入 1.2v以后，给高电平让第一个 163