电池充电器课程设计

郑州轻工业学院

课程设计任务书

题目简易5号电池恒流充电器

专业电信09-1 学号姓名

主要内容、基本要求、主要参考资料等：

主要内容

1．阅读相关科技文献。

2．学习protel软件的使用。

3．学会整理和总结设计文档报告。

4．学习如何查找器件手册及相关参数。

技术要求

1.要求电路能够以恒定的电流对两节5号电池进行充电。

2.要求电路能够在电池充满的时候，自动切断电源。

3.要求电路能够显示电池是否充满。

主要参考资料

1．何小艇，电子系统设计，浙江大学出版社，2001年6月

2．姚福安，电子电路设计与实践，山东科学技术出版社，2001年10月3．王澄非，电路与数字逻辑设计实践，东南大学出版社，1999年10月4．李银华，电子线路设计指导，北京航空航天大学出版社，2005年6月5．康华光，电子技术基础，高教出版社，2003

完成期限：2011年7月1日

指导教师签章：

专业负责人签章：

2010年6月27日

简易5号电池恒流充电器

摘要

充电时，电能转换为化学能贮存在电池中，同时伴随找放热过程。电池工作时，化学能转变为电能，实现向负荷供电，伴随吸热过程。对于充电电池的方式一直是人们关心的焦点，正确、良好的充电方法可以确保电池的寿命。

5号电池简易充电器，是由整流电路，恒流可调电路，检测电压电路，充电显示电路四部分构成。利用LM7812型三端稳压集成电路进行恒流充电，用555定时器构成多谢振荡器，控制二极管闪烁发光，当电池两端的电压逐渐增大时，555集成块的电势差逐渐降低，二极管发光逐渐变暗，当电池两端电压大于3V时，利用TL082通用的J-FET双运算放大器，通过与3V基准电压比较，输出高电平，继电器工作，开关吸合，充电断开，同时二极管发光，表示充满。本充电器可实现电压，电流可调，实现不同用户的要求。

关键词整流稳压恒流可调电压可调充满自动断电

目录

第一章工作方案计 (5)

第一节总体设计 (5)

一系统组图 (5)

第二章主要单元电路设计 (6)

第一节整流电路 (6)

第二节恒流可调电路 (7)

第三节检测电压电路 (7)

第四节充电显示电路 (10)

第三章主要芯片简介 (13)

第一节三端正电源稳压电路 (13)

一概述 (13)

二特点 (13)

三7805引脚位配置及参数 (14)

第二节NE555 (16)

一概述 (16)

二特点 (17)

三NE555引脚位配置 (17)

第三节TL082 (18)

一特点 (18)

二TL082引脚功能及内部结构图 (18)

三TL082典型应用电路 (19)

第四章基本元件简介 (19)

第一节电阻器的选择 (20)

一电阻的分类 (20)

二合成膜电位器参数 (20)

三多线圈电位器参数 (21)

第二节电容的参数 (21)

一铝电解电容 (21)

二独石电容的特点 (22)

第三节1N4001的技术参数 (23)

一特点 (23)

第四节SRD-12VDC-SL-C继电器参数 (23)

第五章总结与体会 (23)

参考文献 (25)

附录一：元件清单 (26)

附录二：设计总原理图 (28)

第一章工作方案设计

第一节总体设计

一系统组成框图

简易5号电池恒流充电器的总体框图如图1. 是由整流电路，恒流可调电路，检测电压电路，充电显示电路四部分构成完整的充电电路。

图1 简易电池自动可调恒流充电电路的总体框图

变压器整流电路的功能是将电网中的220V交流电转换为合适的电流和电压信号，从而为后续电路提供信号。恒流可调电路的功能是利用LM7812型三端稳压集成电路产生恒定的充电电流。检测电压电路的功能是比较器，比较电池两端的电压，控制继电器工作，从而实现当电池充满电时能够自动切断电源。充电显示电路的功能是利用555构成的多谢振荡器与发光二极管将电路充电状态和结束充电的状态显示出来。稳压电源电路的功能是为上述所有电路提供直流电压。

第二章主要单元电路设计

第一节整流电路

图2 整流电路

变压器整流电路，其主要由变压器、二极管桥式电路、电容构成。其中变压器采用常规的铁心变压器，并将电网中的220 V交流电变为20 V交流电，再通过二极管桥式电路进行整流和电容Cp3和C3滤波。为了得到平滑的负载电压，一般取τd=RL≥(3~5)T/2,T为电源交流电压的周期，在整流电路内阻不太大和放电时间常数满足上式关系时，V输出=（1.1~1.2）V2。

电路仿真：

第二节恒流可调电路

图2 恒流可调电路

恒流源由三端稳压集成块7812构成，它的地端末端0v，工作在悬浮状态。充电时DC1两端接入1~2节电池，此时输入1脚电压为+24V，输出端2脚和3脚的电势差恒为12V，充电电流可由公式I充=12/R决定，所以，只有调节电阻器R的阻值就可以满足不同型号电池的充电要求，通过J2两端串联一个万用表来测试电流。

第三节检测电压电路

图3 检测电压电路

LM7805是固定式三端稳压集成电路，其标称输出电压为+5V，电阻R1与电位器R3组成分压器，分压点接在三端稳压集成块7805的地端GND2脚上，调节电位器R3改变集成块地端电位，故能改变电路的