【毕业设计+开题报告+文献综述】绿色手机充电器

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1、本科毕业设计开题报告电气工程及自动化绿色手机充电器一、综述本课题国内外研究动态：随着媒体播放器、PDA、手机等便携式电子设备的使用量大幅增加，外部电源(EPS)或电池充电器开始占据住宅内的电源插座。EPS所消耗的电量在住宅总用电量中已占到了很大的比重。在能源消耗和电器效率倍受关注的今天，包括欧盟委员会行为准则(CoC)和美国能源之星在内的监管机构相继提高EPS或电池充电器的效率及空载功耗要求，而且此类要求将来仍有可能进一步提高。全球大型手机公司甚至开始要求充电器制造商供应空载功耗为30mW的充电器。根据能源之星EPS规范2.0版的要求，目前只有1/10的充电器达到这个标准

2、。超低空载功耗开始成为不可或缺的行业标准之一，并被视为衡量企业是否勇于承担社会责任和能否吸引有环保意识的消费者的手段之一。对于另一个关键能耗参数——工作效率，能源之星V2.0规范对1W至250W范围内的外部电源规定了相应的最低值。这些值根据额定功率值由对数公式计算得出，其中，1W电源的最低效率为62%，250W电源的最低效率则为87%，对于5V/500mA(2.5W)电源，其最低效率应达到63%。24最初的充电器搭配是两个，既传统的“两电两充”，其中一个是与手机插接的直充，另一个是装入电池的座充。直充与座充充电时对充电电压的要求不一样，直充（尾充）的输出电压是5V，电池充

3、（座充）的输出电压是4.2V。充电电流一般都在100mA-500mA之间，充电输出电流大则充电快，反之则充电慢。由于手机品种繁多，充电接口和电池大小不一，就导致了充电器也各不相同。而一旦充电器损坏或遗失，就很难购买到相配的充电器，即使能够相配也是价格昂贵。针对这种情况，市场上便出现了一种万能充电器，这种充电器是通过调整输出电源触点，用夹钳夹住电池以达到给不同大小的手机电池充电的目的。该充电器也有几个缺点，每次充电都要调整触点，而且对位比较困难，触点与电池的接触容易松动脱落。由于市场激烈的竞争，也导致了这种充电器的质量非常低劣，容易使电池报废，充电时电池发生爆炸的现象也时有

4、发生。针对充电器的质量问题和资源浪费的问题，国际上也开始对充电器加以各种规范。我国也在2007年6月14日起，开始对手机充电器执行统一接口的新标准。新标准规定每一款充电器都必须带有统一标准的USB接口，这种充电器给手机充电时是用一根带有USB2.0插头的数据线与手机连接充电的。又由于手机的数据接口各不相同，市场上就出现了林林种种的数据线和转换接头。针对此种情况，欧洲于2009年制订了新的充电器标准，新标准统一了充电器输出的USB接口和手机输入接口。这样一来，今后市场上就不会再有这些林林种种的转换接头了。由于手机充电有两种充电方式，既直充和座充。虽然统一了充电器与手机的接口

5、，但手机电池的大小是不可能统一的，所以针对电池充电的万能充电器还是有着巨大的市场，万能充电器技术也出现了一些新的动向，如无线充电器但这种充电器价格昂贵，普遍推广存在现实问题。另外，该充电器还要求手机要自带相应的感应线圈。太阳能充电器，这种充电器同样也是价格较贵，但它很适合在没有电源的环境下使用。带USB接口的万能充电器，这种充电器是在传统的夹钳式万能充电器的基础上加了一个USB输出接口。充电器的好坏主要取决于充电电路，随着充电器技术的不断进步，现在的充电器已经应用了集成电路技术，即IC控制电路，目前主流的IC控制电路应具有以下功能：1、电池极性自动转换，无论什么结构的锂电

6、池，只要在允许的充电电流范围内，接上即可正常工作；2、按照标准的锂电池充电曲线进行充电，具备恒流和恒压功能，保证电池在标准模式下稳定安全地充电，完全杜绝过充的问题；3、具有过压、过流和短路保护功能，杜绝一些非正常情况下使用可能引起的安全隐患；如降低电池使用寿命、导致电池损坏及引起爆炸等；4、直充输出电流大于500mA，电池充输出电流大于300nA。但这些技术在目前的万能充电器上很少使用，其原因是市场竞争太激烈，生产厂家都不敢轻易提高生产成本。只有打破传统的充电器结构设计，才有可能让高质量的充电器走上市场。24在全球能源愈来愈稀缺的情况下，世界各国都普遍重视当前的能源问题，

7、如何有效的节约能源，充分利用能源，减少各类污染物的排放，竭力维护及改进现有的环境，走可持续发展的道路。而目前在世界各国都存在的普遍问题就是电力问题，就人们日常的开关电源的待机损耗为例。据美国统计在待机损耗下有35～54亿美元，在德国，损耗每年有23亿美元，超过柏林全年用电总和。而只要采用新的一些节能芯片之后就可把以前的5～10W的待机损耗降到1～2W，甚至0.1～0.5W，可想而知所能节约下的能源会有多大。而本课题所研究的问题就是在现有开关电源的基础之上，制作一种高效绿色的开关电源手机充电器，使我们的电能转化效率更高，能耗更小