充電器廠家分享-電源快速充電電路圖集錦 |
TOP1 簡易快速充電器電源模塊電路模塊 采用NEC upd78F0547單片機為主控制器,通過鍵盤來設(shè)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(diào)節(jié)電路,電路設(shè)計合理,編程正確。除了完成題目要求外,電路設(shè)計了步進設(shè)置功能,可設(shè)置不同的恒流和穩(wěn)壓值。 恒流、恒壓充電器電路:這部分電路是整個電路的核心部分,主要由D/A轉(zhuǎn)換電路,恒流、恒壓調(diào)整電路,檢測電路組成。控制電路輸送來的數(shù)字信號由D/A轉(zhuǎn)換電路IC205轉(zhuǎn)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(jié)果由IC201的輸出端反饋到T202,控制T202的導(dǎo)通狀態(tài)。 由D201、 D202、R201、T203組成一個恒流源A,恒流值I=2Ud-Ube/R201 。T202的導(dǎo)通狀態(tài)影響著對恒流源A的吸收電流,從而改變恒流源A對調(diào)整管T201基極的驅(qū)動電流,穩(wěn)定調(diào)整管T201的輸出值。為減小輸出紋波,調(diào)整管T201使用達林頓三極管。調(diào)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(diào)整管T201帶來的影響。電路采用懸浮驅(qū)動。 電位器W103以及單片機(內(nèi)含A/D轉(zhuǎn)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(nèi)部的A/D電路進行轉(zhuǎn)換,轉(zhuǎn)換得到的數(shù)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(nèi)含A/D轉(zhuǎn)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(nèi)部的A/D電路進行轉(zhuǎn)換,轉(zhuǎn)換得到的數(shù)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、恒壓充電器電路原理圖 ▲圖2.2 D/A轉(zhuǎn)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(jīng)過A/D轉(zhuǎn)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(shè)定電源的輸出電壓值和電流值,通過控制D/A芯片的設(shè)定值實現(xiàn)控制輸出電壓值和電流值。并根據(jù)檢測實際輸出的電流(壓)值與設(shè)定值比較后,調(diào)整D /A芯片的設(shè)定值 ,使得電源的輸出穩(wěn)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(shè)定電流值、設(shè)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(shè)定時顯示設(shè)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,作為充電器電路的能源輸入;另一組輸出±DC 12V和DC 5V,給本電源中控制電路、恒流(壓)調(diào)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 恒流輸出時,在100mA(慢充)和200mA(快充)可設(shè)置的基礎(chǔ)上,增加了電流值從100MA---200MA可調(diào)功能,步進為20 mA。可設(shè)置多種恒壓輸出狀態(tài),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(shè)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(shè)定數(shù)字信號,經(jīng)過 D/A轉(zhuǎn)換器輸出模擬量,再經(jīng)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€(wěn)定地實現(xiàn)恒壓或恒流充電器狀態(tài),并在恒流輸出時可設(shè)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(fù)功能。 TOP2 便攜式設(shè)備快速充電器電源電路模塊 輸入選擇電路模塊 輸入選擇電路用以實現(xiàn)對外接供電電源的選擇,本設(shè)計中采用目前主流的USB 供電以及電源適配器供電兩種方式,以適應(yīng)不同的供電環(huán)境,外接電源的供電電壓需在4.5V~6V 之間,當(dāng)兩者共同存在時,適配器具有優(yōu)先權(quán),具體實現(xiàn)方法如圖3,分以下三種情況: ▲圖3 輸入選擇電路 只有電源適配器供電,PMOS 管截止,輸入電壓經(jīng)D1 降壓后,給后級電路供電,D1 采用肖特基二極管,導(dǎo)通壓降約為0.3V ;只有USB 供電,PMOS 管導(dǎo)通,D1 用于防止USB 接口通過電阻R2 消耗電能;兩者同時存在,PMOS 管截止,電源適配器輸入電壓經(jīng)D1 降壓后,給后級電路供電。 鋰電池充電器管理電路模塊 鋰電池充電器電路采用CN3052 鋰電池充電器芯片,CN3052 可以對單節(jié)鋰電池進行恒流或恒壓充電器,只需要極少的外圍元器件,可編程設(shè)定充電器電流,恒壓充電器電壓為4.2V。并且符合USB 總線技術(shù)規(guī)范,非常適合于便攜式應(yīng)用的領(lǐng)域。應(yīng)用電路如圖4只需要很少的外部元件,輸出電壓4.2V,精度可達1% ,CE 為芯片使能端,高電平有效。綠色LED 用于指示電池是否處于故障狀態(tài),紅色LED用于指示是否處于充電器狀態(tài)。本設(shè)計中TEMP 管腳接到地,未使用溫度檢測功能。R4 用于設(shè)定恒流充電器電流。設(shè)計中R4 為10KΩ,充電器電流為180mA。 ▲圖4 鋰電池充電器管理電路 電池輸出穩(wěn)壓電路模塊 因鋰電池電量不同時,輸出電壓可在大約3.5~4.3V之間變動,采用低壓差線性穩(wěn)壓器(LDO)對電池輸出電壓進行穩(wěn)壓,經(jīng)穩(wěn)壓后輸出恒定的3.3V 電壓,本設(shè)計采用TPS76333 穩(wěn)壓芯片,只需極少的外圍元件,使用方便,此穩(wěn)壓芯片最大可輸出150mA 電流。電路圖如圖5所示。 ▲圖5 電池穩(wěn)壓電路 外接電源穩(wěn)壓電路模塊 因電池供電時,經(jīng)LDO 電路穩(wěn)壓后,輸出電流有限,當(dāng)有外接電源時,穩(wěn)壓方式采用SPX1117-3.3V 穩(wěn)壓器進行穩(wěn)壓,輸出電流可達800mA。交流電經(jīng)過整流可以變成直流電,但是它的電壓是不穩(wěn)定的:供電電壓的變化或用電電流的變化,都能引起電源電壓的波動。要獲得穩(wěn)定不變的直流電源,還必須再增加穩(wěn)壓電路。電路圖如圖6 所示。 ▲圖6 外接電源穩(wěn)壓電路 系統(tǒng)整體電路模塊 系統(tǒng)整體電路如圖 所示。由輸入選擇電路選擇外接電源的供電方式,電源輸入的電壓值為4.5~6 伏,有外接電源時,直接經(jīng)3.3V 穩(wěn)壓器穩(wěn)壓后輸出,如果電池電量不足時,同時通過鋰電池充電器電路對鋰電池進行充電器;沒有外接電源時,由鋰電池供電,經(jīng)3.3V低壓差線性穩(wěn)壓器穩(wěn)壓后輸出,供電選擇電路根據(jù)是否有外接電源,選擇由外接電源供電或者鋰電池供電。 ▲圖8 整體電路 系統(tǒng)介紹一種通用性較強、成本低廉的便攜式電源系統(tǒng),討論分析電源電路的結(jié)構(gòu)、設(shè)計和具體實現(xiàn),使用外部可編程電路對所設(shè)計電路進行控制,并利用軟件進行電路設(shè)計和仿真驗證。采用外接電源供電,也可由內(nèi)置鋰電池供電,系統(tǒng)最終輸出電壓均為 3V,系統(tǒng)可廣泛應(yīng)用于各種便攜式設(shè)備,有較強的實用性和較好的市場前景。 文章轉(zhuǎn)載自網(wǎng)絡(luò),如有侵權(quán),請聯(lián)系刪除。 |
| 發(fā)布時間:2017.12.11 來源:充電器廠家 |
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