简易数控充电电源

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1、简易数控充电电源摘要：本系统以凌阳十六位单片机SPCE061A作为控制核心，可通过键盘在0~1000mA，0~12V范围内任意设置恒流/恒压输出，温度上限值及修改实时时钟。能够显示充电电流、电池电压、电池温度及充电时间，并具有过流、过压、过热保护和报警功能。恒流/恒压输出可实现无冲击切换，人机界面友好。关键词：恒压源恒流源充电电源过热保护Abstract:ThissystemtakesthecontrolcorebyLingYang16monolithicintegratedcircuitSPCE061

2、A,mayestablishtheconstantflowconstantpressureoutputwillfullythroughthekeyboardinthe0~1000mA,0~12Vscope,inthetemperaturethelimitingvalueandtherevisionreal-timeclock.Candemonstratethatthechargingcurrent,thebatteryvoltage,thebatterytemperatureandtheduration

3、ofcharging,andhavetheoverflow,topress,theoverheatedprotectionandthewarningfunction.Theconstantpressureconstantflowoutputmayrealizethenon-impactcut,theman-machinecontactsurfaceisfriendly.Keywords:Constantpressuresourceconstantcurrentchargingsourceoverheat

4、edprotection16目录一、方案选择与论证31.1总体方案论证31.2控制方案论证52.1系统硬件组成62.1.1整流滤波与前级稳压电路设计62.1.2D/A输出电路设计62.1.3恒流/恒压源电路设计72.1.4键盘及显示电路设计72.1.5温度检测电路设计82.1.6实时时钟电路设计82.2参数计算及元器件选择82.2.1A/D与D/A的选择82.2.2扩流管及运算放大器的选择82.2.3开关集成稳压器的选择82.2.4变压器的选择8三、软件设计9四、测试方法与数据104.1测试仪器：104

5、.2测试方法：104.3测试数据104.3.1恒流输出：104.3.2恒压输出：114.3.2过热保护测试12五、测试数据分析13六、总结13参考文献13附录:1316一、方案选择与论证1.1总体方案论证根据题目要求，首先就整个系统的方案进行论证。整个系统从功能上看由两部分组成，分别为恒流源和恒压源，因此下面主要就如何实现恒流及恒压进行方案的选择论证。方案一：采用开关电源的恒流/恒压源图1-1采用开关电源的恒流/恒压电路如图1-1所示。主电路是由TL494PWM控制电路及P沟道MOSFETIRF9540

6、等组成的降压斩波电路,电阻R9、R10及电阻R12、运算放大器分别采样输出电压及电流，与D/A设定值进行比较，使得TL494输出PWM占空比改变，最终输出恒压或恒流。此方案的优点是开关电源的功率器件工作在开关状态，功率损耗小，因此采用开关电源组成的恒流/恒压源具有很高的效率。但其缺点也很明显，开关电源控制电路结构复杂，输出纹波大，很难达到题目的要求。方案二：采用整流滤波电路与扩流电路组成的恒流/恒压源扩流电路由运放和扩流管组成，再加上取样电阻构成负反馈闭环控制，具有较高的精度和较大的电流输出能力。此方案

7、电路结构简单，易于实现，广泛用于要求不太高的直流电源中。但由于扩流电路与整流滤波电路直接相接，电网上的各种干扰及浪涌冲击会直接作用于扩流电路，影响其恒流/恒压的精度。16图1-2方案三：采用前级稳压与后级扩流电路组成的恒流/恒压源此方案在图1-2的基础上增加了一级稳压电路克服了方案二的缺点，稳压电路可以输出比较稳定的直流电压，再经后级扩流电路恒流/恒压可以达到很高的精度。稳压电路可以用三端线性集成稳压器或五端开关集成稳压器，线性稳压器由于工作在线性状态，功耗较大且输出电流较小，而开关稳压器工作在开关状态

8、，功耗很小，能够输出较大的电流，可尽量减小所增加的稳压电路对系统效率的影响。且集成开关稳压器使用也比较方便，输出纹波也比较小。鉴于上面分析，本设计采用方案三。题目要求输出电流为100mA和200mA，可以采用三端线性稳压器，但考虑到增加的发挥功能，本设计采用开关集成稳压器。1.2控制方案论证方案一：采用目前比较通用的51系列单片机此单片机的运算能力强，软件编程灵活，自由度大。虽然该系统采用单片机为核心，能够实现对外围电路的智能控制，但核心控