超级电容应用测试电路说明高职.doc

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1、《超级电容应用测试电路》产品说明一、产品概述超级电容是特殊的一种电容,外形与铝电解电容相似。超级电容容量很大,但体积小,其电容量为同体积电解电容的40倍以上。超级电容充放电性能强,充电在几秒内就可接近额定容量,且充放电次数可达100万次以上,寿命长达40万小时以上。完全免维护,充放电线路简单,安全可靠。由于超级电容上述特点,其应用领域主要有:1.电器电源:无电源手电筒;音响、视频的电子类产品中须随时保存数据的存储器后备电源;电子玩具;无线电话;电热水瓶;照相机闪光灯系统;助听器等2.工业产品:智能仪表

2、;无线报警系统;电磁阀;电子门锁;脉冲电源;UPS;电动工具;汽车辅助系统;汽车启动设备等的备电。3.通讯:双向寻呼;GSM手机通讯时脉冲电源;其它数据通讯设备。4.电脑:手提数据终端;PDA;其它使用微处理器的手提设备。由于超级电容应用广泛,有些场合对其放电能力的要求又很高,对该器件的检验测试很有必要。本产品是超级电容应用测试电路。就是用来对超级电容的放电特性进行测试的装置。通过简单的充电电路,快速充电到指定电压后,调节恒流源负载的电流,可以测试不同放电条件下的输出容量。二、产品功能超级电容应用测试

3、电路可以对超级电容进行充电,可设定目标充电电压,并指示是否充满。可设定放电电流(Id)大小(目前量化为00-99参考值,不是真实电流大小)。按下开始测试按钮后,可以启动放电电路。并自动计时直到放电结束。1、LED显示1)开机后,两位LED数码管显示00。2)工作过程时,在设定放电电流过程中,可以用于显示放电电流值Id。3)开始放电后,可以用于显示放电的时间。2、充电电流和充电目标电压设定1)开机后,按下K1开始按钮,在超级电容电压低的状态下,将立即进入充电状态。充电指示灯点亮。2)调节W2可以改变充电

4、电流。3)调节W1可以改变充电目标电压。3、设定放电电流Id1)单片机检测K2和K3按钮,可以调节放电电流大小。原理是改变电阻网络的电流,从而影响恒流源输出电流大小。从而实现电子负载。2)其中K2为电流+,K3为电流-。操作K2表示十位调整,步进为1。K3表示个位调整,步进为1。但显示的Id值并不是真实电流值,而是参考值。取值范围为00-99。(补充程序部分要求显示实际电流值。)4、放电时间Td计时1)在电压“充满”条件下,即超级电容两端电压已达到设定的电压时刻。2)按下K1开始功能键后,自动断开充电

5、电路,并通过电子负载开始按设定的放电电流Id要求放电。3)放电时,持续显示Td值,单位秒。直到放电到设定电压。三、关键器件介绍1.74HC244:总线收发器。2.AT89S52:8051核单片机。3.BL8530-503SM:DCDC升压开关电源。4.BU406:大功率三极管。5.IRF530:场效应管。6.LM358:双路通用运算放大器。7.LM7805:三端稳压芯片。四、装配说明1.整机电路板示意图如图1。2.R12可以最后进行焊接装配。待正面其他元件装配后完成。要求焊接在背面,焊点位置R12_1

6、和R12_2已标注,如图2所示。3.J1为输入电源插座,要求引出电源连接线。4.J2为恒流源负载跳线,请焊接2位单排针,并用短路块端接。图1图2五、元器件清单类型规格标号封装数量电阻5.1R32RES2122/2WR12(注意装配要求)08051100R1508051220R1708051300R2008051510R5080511.2kR23080511kR3,R6,R7,R16,R2808055100kR8~R11,R14,R22,R24,R27,R29,R300805102kR2,R4,R18,

7、R31080544.7kR2608051200kR13,R19,R21,R250805410kR1,R330805210kx8排阻RX1SIP911kx8排阻RX2,RX3SIP9210k可调W1,W3VR421k可调W2VR41电容224C1,C3,C4,C12,C14,C150805620pC8,C9CAP2220uFC2,C5CD0.2222uFC10,C11CD0.1210F/2.7VC13(超级电容)CD0.1110uFC7CD0.11电感27uHL1L0.21三极管9014Q2,Q3,Q5

8、SOT-233按钮按键K1~K3AN-56A3接插件电源接口J1SIP31短路块J2(注意装配要求)SIP21二极管发光二极管D1,D2LED21N5819D3DIODE0.21芯片等器件74HC244U1SOJ-201AT89S52U2(配DIP40芯片座)DIP401BL8530-503SMU6SOT-23-31BU406Q1(注意散热片的装配)TO-220-31IRF530Q4(注意散热片的装配)TO-220-3-GDS1LED8X2U4LED50

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