电压控制恒流充电电路设计讲解

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压控恒流源电路设计

压控恒流源电路设计

压控恒流源电路设计

压控恒流源电路是一种常用的电子电路,用于实现对负载的恒定电流控制。它可以根据负载的电流需求,自动调整输出电压,保持电流不变。

设计压控恒流源电路的关键是利用电压和电流之间的关系来实现控制。以下是一种常见的压控恒流源电路设计:

1.基本电路结构:

该电路由一个可变电阻和一个电流传感器组成。可变电阻用于调整电流大小,电流传感器用于检测实际电流值。

2.参考电压电路:

在该电路中,使用一个稳定的参考电压源,例如锗二极管或稳压源,来提供一个固定的参考电压。

3.比较放大器电路:

将负载电流与参考电流进行比较,并通过比较放大器将比较结果放大。比较放大器可以是运算放大器或比较器。

4.反馈回路:

将比较放大器的输出反馈给可变电阻,以调整电流大小。反馈回路可以使用反馈电阻网络来实现。

5.电流传感器:

为了测量负载电流,可以使用电阻、霍尔效应传感器或电流互感器等。

整个电路的工作原理是:电流传感器检测负载电流,并将其与参考电流进行比较。比较放大器输出的误差信号通过反馈回路调整可变电阻的阻值,从而自动调整电流大小,以保持负载电流恒定。

需要注意的是,设计压控恒流源电路时,要考虑负载的额定电流范围和电压范围,选择合适的元器件,确保电路的稳定性和可靠性。此外,还需要进行合适的保护措施,如过流保护、过压保护等,以确保电路和负载的安全运行。

恒压恒流充电电路MC34063

恒压恒流充电电路MC34063

恒压恒流充电电路MC34063

恒压恒流充电电路

发布: | 作者: | 来源: mahuaxiao | 查看:1948次 | 用户关注:

恒流恒压充电电路恒压恒流充电电路如图8所示,可用于给蓄电池进行充电,先以500mA电流恒流充电,充到13.8V后变为恒压充电,充电电流逐渐减小。此电路由MC34063组成。

恒流恒压充电电路

恒压恒流充电电路如图8 所示,可用于给蓄电池进行充电,先以500mA 电流恒流

充电,充到13.8V 后变为恒压充电,充电电流逐渐减小。此电路由MC34063组成。

恒流充电原理

恒流充电原理

恒流充电原理

恒流充电是一种以恒定电流进行电池充电的方法。它通过控制充电电路中的电流,以确定充电速度,从而达到充电过程中电流保持恒定的目的。

恒流充电的原理是根据欧姆定律,电流和电阻之间的关系:I

= V/R,其中I为电流,V为电压,R为电阻。在恒流充电中,通过调节充电电路中的电压来保持电流恒定,即使电池内部电阻在充电过程中会变化,电流仍然保持不变。

恒流充电的实现依赖于一个充电控制电路,它通过监测电池的电流,并根据设定的目标电流来调节充电电压。一般来说,充电控制电路会使用一个反馈回路来实现电流的控制。当电流高于设定的目标电流时,控制电路会降低充电电压,而当电流低于目标电流时,则会增加充电电压。

使用恒流充电的好处是充电速度可以被精确控制,并且可以确保电池获得恒定的充电电流,从而提高电池的寿命和性能。然而,需要注意的是,在进行恒流充电时,必须在设定的电流范围内进行,以避免对电池造成损害。

总的来说,恒流充电是一种通过控制充电电路中的电流,以保持恒定电流进行充电的方法。它可以提高充电速度并保护电池的寿命。

电压控制恒流充电电路设计

电压控制恒流充电电路设计

电压控制恒流充电电路设计

1.电压稳定性:

电压稳定是保证充电电路正常工作的基础。为了保证电压稳定,可以

采用线性稳压器或开关稳压器。线性稳压器简单可靠,但效率较低,潜在

的功率损耗较大。开关稳压器则具有高效率和较小的功率损耗,通常采用PWM技术进行电压调节。

2.电流控制:

在电流控制方面,可以采用电流反馈控制和PID控制两种方法。电流

反馈控制通过检测反馈电流与设定电流之间的差值,调节电压输出,使电

流保持在设定值。PID控制则通过调节比例、积分和微分系数,根据电流

反馈信号来控制输出电压,实现恒流充电。

3.过流保护:

过流保护是保证电池安全充电的重要措施。在设计电压控制恒流充电

电路时,应设置合适的过流保护电路。一种常见的过流保护方法是使用可

调电流限制器,当充电电流超过设定范围时,限制器将自动降低输入电压,以避免过大的电流对电池造成损伤。

4.充电控制器:

充电控制器是电压控制恒流充电电路中的核心部件,负责监测电池状态、实时调节电压输出、控制电流等。充电控制器通常采用微控制器或专

用控制芯片,具有多种保护功能,如过电流保护、过温保护、电压保护等,可以提高充电电路的安全性和可靠性。

综上所述,电压控制恒流充电电路设计需要考虑电压稳定性、电流控制、过流保护等因素。通过合理选择稳压器、采用电流反馈控制或PID控制、设置过流保护电路等,可以设计出功能完善、性能稳定的电压控制恒

流充电电路。在设计过程中,还需根据具体应用场景对参数进行合理调整,以满足充电需求,并确保电池的安全性和充电效率。

最简单431恒流电路

最简单431恒流电路

最简单431恒流电路

最简单的431恒流电路是使用一个431电压稳压器构建的,其原理如下:

1. 选择合适的功率元件,例如NPN晶体管或MOS管,将其连接到431的输出管脚上,起到放大电流的作用。

2. 选择合适的限流电阻,将其连接在431的调节管脚和负载之间,起到限制电流的作用。

3. 将负载连接到限流电阻的一端,将电源连接到431的输入引脚和限流电阻的另一端。

4. 调节431的参考电压,以达到所需的恒流输出。可以通过调节431的电位器来改变参考电压,从而控制输出电流。

值得注意的是,为了保证电路的稳定性和可靠性,还需要考虑温度补偿和过流保护等设计因素。

电压控制恒流充电电路设计(50mA)

电压控制恒流充电电路设计(50mA)

《电子技术》课程设计报告

课题名称:电压控制恒流充电电路设计

班级学号

学生姓名

专业

系别

指导老师电子技术课程设计指导小组

2014年5月

《电子技术》课程设计报告

课题:电压控制恒流充电电路设计

一、设计目的

电子技术课程设计是模拟电子技术、数字电子技术课程结束后进行的教学环节。其目的是:

1、培养理论联系实际的正确设计思想,训练综合运用已经学过的理论和生产实际知识去分析和解决工程实际问题的能力。

2、学习较复杂的电子系统设计的一般方法,提高基于模拟、数字电路等知识解决电子信息方面常见实际问题的能力,由学生自行设计、自行制作和自行调试。

3、进行基本技能训练,如基本仪器仪表的使用,常用元器件的识别、测量、熟练运用的能力,掌握设计资料、手册、标准和规范以及使用仿真软件、实验设备进行调试和数据处理等。

4、培养学生的创新能力。

二、设计要求

1、充电电流为50mA。

2、控制电压为2.5V和3V,当充电电压上升到3V时自动断电,当用电电压下降

到2.5V时自动通电。

3、由5V直流源供电。

4、按照课题设计任务书要求进行设计

5、用图、表、文字说明描述电路设计步骤

6、对选用的主要元器件(包括集成电路),给出规格型号及技术参数,并

附元器件表一份;

7、凡是选用的集成电路,必须画完整的接线图,并说明各引线的功能和使

用方法,同时应列出功能表

8、分析设计电路的工作原理。

9、根据现有实验室条件,对设计的电路进行设计,制作与调试。

10、按要求撰写设计报告

三、总体设计

(1)在恒流源部分,我们通过利用9012PNP硅管其发射级-

基极导通电压0.7V和10Ω电阻输出50mA电流。

ldo恒流源电路

ldo恒流源电路

ldo恒流源电路

LDO恒流源电路是一种常见的直流电压稳压电路,它具有低噪声、高稳定性、低功耗等优点,被广泛应用于各种电子设备中。

LDO恒流源电路的基本原理是利用反馈控制来保持输出电流的稳定。该电路包括一个参考电压源、一个误差放大器、一个功率管和一个电感。其中,参考电压源提供一个稳定的参考电压,误差放大器用于比较输出电压和参考电压之间的差异,功率管用于控制电流的输出,电感则用于储存能量和稳定输出电流。

LDO恒流源电路的设计要点包括以下几个方面:

参考电压源的设计

参考电压源是LDO恒流源电路的核心部分,它提供了一个稳定的参考电压,用于控制输出电流的稳定。常用的参考电压源有齐纳二极管、带隙基准电压源等。

误差放大器的设计

误差放大器用于比较输出电压和参考电压之间的差异,并将该差异转化为电流信号,用于控制功率管的导通程度。误差放大器的设计需要考虑到增益、带宽、共模抑制比等因素。

功率管的设计

功率管用于控制输出电流的大小,需要根据负载的需求进行选择。

功率管的种类包括MOSFET、BJT等,需要根据具体情况进行选择。

电感的设计

电感用于储存能量和稳定输出电流。电感的大小需要根据输出电流的大小、负载的特性等因素进行选择。

反馈环路的设计

反馈环路用于稳定输出电流,需要考虑到环路稳定性、响应速度等因素。反馈环路的设计需要考虑到误差放大器、功率管、电感等因素。

LDO恒流源电路是一种常见的直流电压稳压电路,具有低噪声、高稳定性、低功耗等优点,被广泛应用于各种电子设备中。设计LDO 恒流源电路需要考虑到参考电压源、误差放大器、功率管、电感等因素,并需要进行反馈环路的设计和调整。

锂电池恒流恒压充电电路原理图

锂电池恒流恒压充电电路原理图

创作时间:二零二一年六月三十日

锂电池恒流恒压充电电路原理图之樊仲川亿创作

下图所示是一种恒流恒压的锂电池充电控制板, 图中Q1、R1、W1、TL431组成精密可调稳压电路.Q2、W2、R2构成可调恒流电路.Q3、R3、R4、R5、LED为充电指示电路.随着被充电锂电池电压逐渐上升, 充电电流将逐渐减小, 待电池布满后R4上的压降不竭减小, 最终使Q3截至, LED熄灭, 为了保证电池能充分, 请在指示灯熄灭后继续充电1~2小时, 使用时需要在Q2、Q3装适当年夜小的散热片.

创作时间:二零二一年六月三十日

恒流恒压充电器的原理与设计

恒流恒压充电器的原理与设计

恒流恒压充电器的原理与设计

首先,恒流恒压充电器的原理是根据电池的充电特性来的。在电池充

电过程中,电池的内阻会随着充电时间的增加而减小,导致充电电流逐渐

增大。同时,当电池充电至一定电压时,电池的内阻会迅速下降,从而导

致充电电流急剧增加,可能会对充电器和电池造成损坏。因此,恒流恒压

充电器的目的就是通过控制电流和电压来保护充电器和电池的安全。

在设计上,恒流恒压充电器需要具备以下几个方面的功能和特点:

1.电流控制:恒流充电器需要具备对电流进行精准控制的能力。一般

情况下,恒流充电器的电流控制通过反馈回路来实现,可以根据充电电流

的变化来调整充电器的输出。

2.电压控制:恒压充电器需要具备对电压进行精确控制的能力。当充

电器输出电压超过设定的恒压阈值时,充电器需要调整输出电压,以保持

恒压充电状态。

3.过电流保护:恒流充电器需要具备过电流保护功能,当充电电流超

过设定的安全阈值时,充电器会自动降低输出电流,避免对电池和充电器

造成损害。

4.过电压保护:恒压充电器需要具备过电压保护功能,当充电电压超

过设定的安全阈值时,充电器会自动降低输出电压,以防止对电池和充电

器造成伤害。

5.温度保护:恒流恒压充电器还需要具备温度保护功能。在充电过程中,电池温度升高可能会导致电池的性能下降甚至发生故障。因此,充电

器需要能够监测电池温度,并在超过安全温度范围时采取相应的保护措施。

综上所述,恒流恒压充电器的设计需要考虑电流和电压的控制、过电流和过电压的保护、温度保护等方面。在实际设计中,可以采用反馈控制和保护电路来实现恒流恒压充电器的功能。同时,根据具体的应用场景和需求,还需要考虑充电器的功率、效率以及充电时间等因素。只有综合考虑这些因素,才能设计出性能稳定、安全可靠的恒流恒压充电器。

恒压恒流电源原理

恒压恒流电源原理

恒压恒流电源原理

恒压恒流电源是一种能够提供恒定电压和恒定电流输出的电源装置。它的原理基于负反馈控制原理,通过反馈机制来实现输出端的电压和电流稳定。

恒压恒流电源的基本工作原理如下:

1. 输入电源供电:将电源连接到交流电源或者直流电源,以获得所需的输入电压。

2. 反馈电路:将电压和电流传感器连接到输出端和负载之间,以监测输出电压和电流的变化情况。

3. 错误放大器:通过比较输入信号和反馈信号的差异,错误放大器会产生一个误差信号。如果输出电压或者电流低于设定值,误差信号将产生一个负反馈信号,通过驱动放大器来调整输出。

4. 控制放大器:控制放大器接收到误差信号后,会放大信号并通过输出管路将其传递给输出端,以调整电压和电流的输出。

5. 输出电压和电流调整:控制放大器根据误差信号的调整,通过改变输出的电压和电流,来使输出达到设定的恒定值。

通过不断地采集和比较输出信号和设定值,恒压恒流电源能够实时地调整输出,使其保持恒定的电压和电流。这样就能有效地满足各种负载的需求,提供稳定的电源支持。

100v 1a的恒流电路

100v 1a的恒流电路

100v 1a的恒流电路

100V 1A恒流电路是一种常见的电路配置,用于提供恒定的电流输出。该电路由电源、电阻和负载组成。电源提供100V的电压,电阻用于限制电流的流动,负载则是电流的目标输出。

在该电路中,电源的电压始终保持100V不变,而电流则由电阻来控制。电阻的作用是通过阻碍电流的流动来限制电流的大小。当电路中没有负载时,电阻会将电流完全阻断,电流为零。而当有负载接入电路时,电流会通过电阻和负载来形成回路,从而产生恒定的电流输出。

恒流电路的一个重要应用是在实验室中进行电子元件的测试。通过控制电路中的电阻值,可以调节电流的大小,从而对元件进行精确的测试和测量。例如,当需要测试一个电阻器的阻值时,可以将其连接到恒流电路中,通过测量电压和电流的关系,来计算出电阻器的阻值。

另一个常见的应用是电池充电。恒流充电器就是使用恒流电路来控制充电电流的大小,从而保证电池在充电过程中始终保持恒定的电流输入。这样可以有效保护电池,防止过充或过放,延长电池的使用寿命。

除了实验室和电池充电,恒流电路还有其他一些应用。例如,恒流源可以用于驱动LED灯,确保其正常工作所需的电流不会超过额定

值,从而延长LED的使用寿命。另外,恒流电路还可以用于调节电动机的转速,保证其在额定负载下稳定运行。

在设计和搭建恒流电路时,需要考虑一些因素。首先是选择合适的电阻值,以控制电流的大小。其次是要确保电源的电压稳定,以保证恒流输出的稳定性。此外,还需要注意负载的功率需求,以选择合适的电源和电阻。

总结一下,100V 1A恒流电路是一种常见的电路配置,用于提供恒定的电流输出。它在实验室测试、电池充电、LED驱动等应用中起着重要的作用。在设计和搭建恒流电路时,需要考虑电阻、电源和负载的选择,以确保电流输出的稳定和符合需求。

恒流恒压充电原理

恒流恒压充电原理

1 .主电路

采用220V电网直接供电,经KZ1 -KZ4 全控桥式整流,再经极性切换开关输出接负载(蓄电池)。当蓄电池在充电工作方式时,切换开关K1

倒向上端。全控桥与半控桥工作原理完全相同,只是应用两套触发电路,每套输出脉冲分别控制两个对角位置的可控硅。当蓄电池工作于放电状态时,K1

倒向下端,即蓄电池电压与整流输出反极性相接,同时触发电路的同步变压器的电源也经:K2 倒向右侧。当电源电压为正半周时,输入电源 1

端为正,这时触发KZ2 、KZ3

两管使之导通,只要蓄电池电压高于电源电压。便有电流流回电源;当电源电压高于蓄电池电压时可控硅就自行关断。同理,当电源 2 端为正时,触发KZ1 、

K24 两管使之导通。C5 ~C8 、R9 -R12 为阻容吸收保护电路,作用是吸收外部电源瞬间高电压,以保护可控硅。

2 .触发电路

同步电源由降压变压器Bl 供电,D1 、D2 ,2CW1 、2CW2 组成的两个半波整流工作的触发电路,它们共用一个稳压电阻

R5 及一个中线。给定电压Ug 是从电位器W3 、R4 、D3 、D4 分压取得,根据蓄电池工作方式的不同,反馈信号U

,可来自蓄电池电压,经电阻R2 、电位器W1 分压后供给,也可由直流互感器B2

取得正比于直流电流的一个电压供给电流信号,前者为恒压充电用;后者为恒流充电用,两种反馈工作方式由开关K3 切换。移相电路由V1 、R6 、

C2 、C3 、C4 、D5 、D6 组成。单晶管触发电路由V2 、、V3 、R7 、R8 、BMI 、BM2 组成,单结晶体管

锂电池恒流恒压充电电路原理图

锂电池恒流恒压充电电路原理图

创作时间:二零二一年六月三十日

锂电池恒流恒压充电电路原理图之马矢奏春创作

下图所示是一种恒流恒压的锂电池充电控制板, 图中Q1、R1、W1、TL431组成精密可调稳压电路.Q2、W2、R2构成可调恒流电路.Q3、R3、R4、R5、LED为充电指示电路.随着被充电锂电池电压逐渐上升, 充电电流将逐渐减小, 待电池布满后R4上的压降不竭减小, 最终使Q3截至, LED熄灭, 为了保证电池能充分, 请在指示灯熄灭后继续充电1~2小时, 使用时需要在Q2、Q3装适当年夜小的散热片.

创作时间:二零二一年六月三十日

压控恒流源电路设计

压控恒流源电路设计

压控恒流源电路设计

压控恒流源电路是一种常用于电子设备中的电路,它的主要作用是根据输入电压的变化来保持输出电流恒定。在许多应用中,需要恒定电流源供电,因为一些电子元件和电路对电流要求非常精确。在这篇文章中,我将详细介绍压控恒流源电路的设计原理和步骤。

1.选择基准电流源:压控恒流源电路的核心是一个基准电流源,其作用是提供一个稳定且精确的电流。基准电流源通常是一个已知电流的电流源电路,例如使用电阻与电压源组成的电路。

2. 选择误差放大电路:为了保持电流的稳定性,需要使用一个误差放大电路来监测并调节输出电流。误差放大电路通常采用运算放大器(Op-Amp)来实现,因为它具有高增益和低输入阻抗的特点。

3.设计反馈回路:反馈回路是确保输出电流稳定的关键。通过将误差放大电路的输出电压与参考电压进行比较,可以产生一个误差信号。这个误差信号经过反馈回路后,通过调整电流源的输出来消除误差,从而保持恒定的输出电流。

4.设置调整范围和精度:调整范围是指允许输出电流变化的范围。通过调整反馈元件的参数,可以改变调整范围。精度是指输出电流与输入电压的变化之间的关系。通过选择合适的元件和校准电路,可以提高精度。

5.选择保护电路:为了防止电路过载或故障,需要添加保护电路,例如过流保护、过压保护和过温保护等。

1.电源稳定性:电源的稳定性对于保持输出电流的稳定性非常重要。选择合适的电源电压和电源电容以确保电源的稳定性。

2.温度漂移:电路中的元件会受到温度影响,因此需要选择具有低温度漂移的元件来保持电流源的稳定性。

3.噪声抑制:在设计过程中,需要考虑到噪声的影响。通过添加滤波电路和对地隔离器件等,可以减小噪声对电路的影响。

单片机 dcdc 恒流充电 电路

单片机 dcdc 恒流充电 电路

单片机dcdc恒流充电电路是指利用单片机控制的DC-DC转换器,实现对锂电池等充电电池的恒流充电。本文将分析单片机dcdc恒流充电电路的设计原理和实现方法,以及相关注意事项。

一、设计原理

1.1 恒流充电原理

恒流充电是指在充电过程中,通过控制电流大小使充电电流保持恒定

不变。充电电流恒定可以更好地控制充电过程,避免由于充电电流波

动引起的过充或欠充现象,从而提高充电效率和延长电池寿命。

1.2 DC-DC转换器原理

DC-DC转换器是一种能够将输入直流电压转换为输出直流电压的电子器件。通过控制开关管的通断频率和工作周期,可以实现对输出电压

的精确调节,从而实现对电池的恒流充电。

二、实现方法

2.1 单片机控制

单片机通过内部的模拟数字转换器(ADC)采集电池电压和充电电流,经过A/D转换后将电压和电流值传输给单片机。单片机根据设定的恒流值,利用脉宽调制(PWM)技术控制DC-DC转换器的输出电流,实现对电池的恒流充电。

2.2 DC-DC转换器

选择合适的DC-DC转换器芯片,根据电池的额定电压和充电电流设计相关元器件,如电感、电容和二极管等,以达到输出恒流的目的。考

虑转换效率和热量散热等因素,合理布局PCB板,降低电路温升,提高充电效率。

2.3 控制算法

采用PID控制算法对充电电流进行精确调节,控制输出电流保持恒定。通过不断调整PWM占空比,使得充电电流跟踪设定值,实现稳定的

恒流充电效果。

三、注意事项

3.1 温度监测保护

在恒流充电过程中,需要对充电电路的温度进行监测,当温度过高时

及时降低充电电流或者停止充电,避免因温度过高而损坏电池或充电

恒压恒流充电原理

恒压恒流充电原理

恒压恒流充电原理

恒压恒流充电原理是一种充电技术,它确保在充电过程中电压和电流维持恒定不变。

在恒压恒流充电过程中,首先需要设定一个恒定的充电电压。当电池电压低于设定的充电电压时,充电器会提供恒定的电流将电池充电至设定电压。一旦电池电压达到设定值,充电器会改变策略,将充电电流维持在设定的恒定值上。

充电器通过反馈控制电路中的比较器来监测电池电压和充电电流。当充电电流超过设定的恒定值时,反馈控制电路会自动调节电压降低电流以维持恒压恒流。

这种充电技术的优点在于可以根据电池的充电状态自动调整充电电流和电压。在开始充电时,电流较大,可以快速将电池充满;当充电接近满载时,电流会自动减小,以避免过充。

恒压恒流充电技术广泛应用于各种电子设备的充电器中,例如智能手机、笔记本电脑、电动车等。它可以有效地保护电池免受过充、过放和短路等问题的影响,并延长电池的使用寿命。

总之,恒压恒流充电原理通过控制充电电压和电流的恒定,确保电池充电过程的安全性和有效性。

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《电子技术》课程设计报告

课题:电压控制恒流充电电路设计

班级学号

学生姓名

专业

系别

指导教师

淮阴工学院

电子信息工程系

2013年12月

一、设计目的

电子技术课程设计是模拟电子技术、数字电子技术课程结束后进行的教学环节。其目的是:

1、培养理论联系实际的正确设计思想,训练综合运用已经学过的理论和生产实际知识去分析和解决工程实际问题的能力。

2、学习较复杂的电子系统设计的一般方法,提高基于模拟、数字电路等知识解决电子信息方面常见实际问题的能力,由学生自行设计、自行制作和自行调试。

3、进行基本技能训练,如基本仪器仪表的使用,常用元器件的识别、测量、熟练运用的能力,掌握设计资料、手册、标准和规范以及使用仿真软件、实验设备进行调试和数据处理等。

4、培养学生的创新能力。

二、设计要求

1、充电电流为100mA;

2、控制电压为4.5V和6.5V,当充电电压上升到6.5V时自动断电,当用电电

压下降到4.5V时自动通电;

3、由交流220V市电供电;

4、主要单元电路和元器件参数计算、选择;

5、画出总体电路图;

6、安装自己设计的电路图,按照自己设计的电路图,在通用版上焊接。焊

接完毕后,应对照电路仔细检查,看是否有错接、漏接、虚焊的现象;

7、调试电路;

8、电路性能指标测试;

提交格式上符合要求,内容完整的设计报告。

三、总体设计

(1)在恒流源部分,我们通过利用9012NP硅管其发射级-基极导通电压0.7V 和6,8Ω电阻输出100mA电流。

(2)在充电电路的控制电压部分,接入12V电压,调节Rw1,大约调到4K 左右,经过10k电阻的分压以后,在上部电路中的电位比较器的正向输入端的电压为 4.5V。同理,调节Rw2的大小,使下部电位比较器的反向输入端电压为6.5V。当电压在0-6.5V之间时,上部电路中的电位比较器输出为高电平,下部电路中的电位比较器输出为低电平,电源电压为U0=12V>>1.4V,晶闸管导通,继电器的线圈J1中有电流流过,由电磁感应,常断开关触点导通电源开始给电池充电。当电压增加到超过6.5V时,上面的电压比较器输出低电平,三极管导通,所以J2中有电流流过,常闭开关触点断开,导致晶闸管下端断开,截止工作,J1的常断触点打开,电源停止给电池充电。用电容和电阻组成的充放电回路消耗电压,使电压低于6.5V,但在电压低于4.5V时,上部电路的电位比较器输出为低电平,继电器的触点接在J1-2和J2-2上,电路又处在充电状态,如此循环,这样就实现了电压控制恒流充电了。

(电路总图)

四、单元电路设计

1、恒流源的获得

a.9012、9013三极管

0.7V。

9013硅管是NPN三极管。

b.电阻

为了得到100mA的充电电流,由于9012①的eb极导通电压为0.7V,我们选择6.8Ω电阻来实现100mA的电流,经过导通的9012②ec极流出。1K电阻用于分压。

2、电压控制的充放电电路

a. MCR晶闸管

晶闸管(Thyristor)是晶体闸流管的简称,又可称做可控硅整流器,以前被简称为可控硅;晶闸管是PNPN四层半导体结构,它有三个极:阳极,阴极和门极;晶闸管工作条件为:加正向电压且门极有触发电流晶闸管具有硅整流器件的特性,能在高电压、大电流条件下工作,且其工作过程可以控制、被广泛应用于可控整流、交流调压、无触点电子开关、逆变及变频等电子电路中。晶闸管也称为可控硅,是一种半导体器件。同时也可将之视为一个控制开关元件。

晶闸管的工作原理:

晶闸管T在工作过程中,它的阳极A和阴极K与电源和负载连接,组成晶闸管的主电路,晶闸管的门极G和阴极K与控制晶闸管的装置连接,组成晶闸管的控制电路。

晶闸管的工作条件:

1. 晶闸管承受反向阳极电压时,不管门极承受何种电压,晶闸管都处于关断状态。

2. 晶闸管承受正向阳极电压时,仅在门极承受正向电压的情况下晶闸管才导通。

3. 晶闸管在导通情况下,只要有一定的正向阳极电压,不论门极电压如何,晶闸管保持导通,即晶闸管导通后,门极失去作用。

4. 晶闸管在导通情况下,当主回路电压(或电流)减小到接近于零时,晶闸管关断。

单向可控硅内部由半导体材料构成,管芯是一个圆形薄片,它具有三个极:A极(阳极)、G极(栅极)、K极(阴极)。晶闸管内部结构如图(b)所示,它相当于PNP型三极管和NPN 型三极管以图(c)所示的连接而成。

(晶闸管原理图)

b.LM339电压比较器

LM339集成块内部装有四个独立的电压比较器,该电压比较器的特点是:1)失调电压小,典型值为2mV;

2)电源电压范围宽,单电源为2-36V,双电源电压为±1V-±18V;

3)对比较信号源的内阻限制较宽;

4)共模范围很大,为0~(Ucc-1.5V)Vo;

5)差动输入电压范围较大,大到可以等于电源电压;

6)输出端电位可灵活方便地选用。

LM339集成块采用C-14型封装,图1为外型及管脚排列图。由于LM339使用灵活,应用广泛,所以世界上各大IC生产厂、公司竟相推出自己的四比较器,

如IR2339、ANI339、SF339等,它们的参数基本一致,可互换使用。

LM339类似于增益不可调的运算放大器。每个比较器有两个输入端和一个输出端。两个输入端一个称为同相输入端,用“+”表示,另一个称为反相输入端,用“-”表示。用作比较两个电压时,任意一个输入端加一个固定电压做参考电压(也称为门限电平,它可选择LM339输入共模范围的任何一点),另一端加一个待比较的信号电压。当“+”端电压高于“-”端时,输出管截止,相当于输出端开路。当“-”端电压高于“+”端时,输出管饱和,相当于输出端接低电位。两个输入端电压差别大于10mV就能确保输出能从一种状态可靠地转换到另一种状态,因此,把LM339用在弱信号检测等场合是比较理想的。LM339的输出端相当于一只不接集电极电阻的晶体三极管,在使用时输出端到正电源一般须接一只电阻(称为上拉电阻,选3-15K)。选不同阻值的上拉电阻会影响输出端高电位的值。因为当输出晶体三极管截止时,它的集电极电压基本上取决于上拉电阻与负载的值,我们取R1=R2=10K。另外,各比较器的输出端允许连接在一起使用。

要得到4.5V和6.5V的控制电压,由图中原理可得

①.计算电位器Rw1的接入电阻:V=R*U0/(R+ Rw)

Rw1*12v/(10K + Rw1)=4.5V

即:Rw1=6.0kΩ

②.计算电位器Rw2的接入电阻:

Rw2*12v/(10K + Rw2)=6.5V

即:Rw2=11.8KΩ

c.继电器

本设计采用HK4100F-DC12V-SHG电磁继电器,,引脚结构如下图。

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