多功能充电器设计

石家庄铁道大学四方学院课程设计

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多功能充电器原理论文

【摘要】

电子技术的快速发展使得各种各样的电子产品都朝着便携式和小型轻量化的方向发展，也使得更多的电气化产品采用基于电池的供电系统。目前，较多使用的电池有镍镉、镍氢、铅蓄电池和锂电池。它们的各自特点决定了它们将在相当长的时期内共存发展。由于不同类型电池的充电特性不同，通常对不同类型，甚至不同电压、容量等级的电池使用不同的充电器，但这在实际使用中有诸多不便。本文介绍一种基于单片机的万能充电器的设计方法。该充电器可以实时采集电池的电压和电流，并对充电过程进行智能控制。它可以自动计算电池的已充电量和剩余的充电时间，也可以改变参数来适应各种不同电池的充电。系统中的管理电路还具有保护功能，可防止电池的过充和过放对电池造成损坏。

[关键词]：科技电子产品充电器多功能

目录

一、绪论.................................. 错误！未定义书签。

1.1 四海通充电器...................... 错误！未定义书签。

1.2 特点 (1)

二、工作原理 (4)

2.1 工作原理介绍 (4)

2.2 工作原理分析 (4)

2.2.1 振荡电路 (4)

2.2.2 充电电路 (5)

2.2.3 稳压保护电路 (7)

三、常见故障检修 (9)

四、电路分析 (15)

五、心得体会与注意事项 (15)

5.1心得体会 (15)

5.2注意事项 (15)

六、致谢 (15)

七、参考文献 (21)

一、绪论

1.1四海通充电器

随着数码相机、 MP 3和 CD碟机等电器逐步进入爱好者手中。充电电池的使用也更加普及。对充电器的要求也愈来愈高了。充电器应以实用方便为主，原则要求：可以对常用的 1 ～ 4节镍镉、镍氢和锂电池进行单独或同时充电。互不影响；可以选用多种电流进行充电。以满足不同种类、不同容量电池充电的需要。充电器应具有保护措施。防止过充电；为消除镍镉电池的记忆效应和恢复电池的容量。为了让更多用户在激烈的竞争中可以方便的充电本文将给大家介绍一款多功能充电器。

由于各型号手机所附带的充电器插口不同，以造成各手机充电器之间不能通用。当用户手机充电器损坏或丢失后，无法修复或购不到同型号充电器，使手机无法使用。万能充电器厂家看到这样的商机，就开发生产出手机万能充电器，该充电器由于其体积小、携带方便，操作简单，价格便宜，适合机型多，深受用户的欢迎。下面以深圳亚力通实业有限公司生产的四海通S538型万能充电器为例，介绍其工作原理和维修方法。

四海通S538型万能充电器在外观设计上比较独特，面板上采用透明塑料制作的半椭圆形夹子，透明塑料面板上固定有两个距离可调节的不锈钢簧片作为充电电极。面板的尾部并排有1个测试开关(极性转换开关)和4个状态指示灯，用户根据需要可以调节充电器电极距离和输出电压极性，并通过状态指示灯可方便看出电池的充电情况。

1.2.特点

该充电器具有镍镉、镍氢、锂离子电池充电转换开关，并具有放电功能。在150～250Ｖ、40ｍＡ的交流市电输入时，可输出300±50ｍＡ的直流电流。该充电器采用了RCC型开关电源，即振荡抑制型变换器，它与PWM型开关电源有一定的区别。PWM型开关电源由独立的取样误差放大器和直流放大器组成脉宽调制系统；而RCC型开关电源只是由稳压器组成电平开关，控制过程为振荡状态和抑制状态。由于PWM型开关电源中的开关管总是周期性的通断，系统控制只是改变每个周期的脉冲宽度，而RCC型开关电源的控制过程并非线性连续变化，它只有两个状态：当开关电源输出电压超过额定值时，脉冲控制器输出低电平，开关管截止；当开关电源输出电压低于额定值时，脉冲控制器输出高电平，开关管导通。当负载电流减小时，滤波电容放电时间延长，输出电压不会很快降低，开关管处于截止状态，直到输出电压降低到额定值以下，开关管才会再次导通。开关管的截止时间取决于负载电流的大小。开关管的导通／截止由电平开关从输出电压取样进行控制。因此这种电源也称非周期性开关电源。该充电器由于体积小\携带方便,操作简单,价格便宜,适合机种多。深受客户喜欢下面对四海通万能充介绍其工作原理和维修方法。如图1所示。

二、工作原理

2.1工作原理介绍

当输出端连接到手机时，电流同时经过LED和电池，设LED的正向导通电阻为r’电池的内电阻为r，根据电流的比例分配关系可知流经电池的电流为Uor/rr’，流经LED 的电流为Uor’/rr’，因为电池的内阻r远远小于LED正向导通的电阻r’，所以Uor/rr’＞＞Uor’/rr’导致电流绝大部分流过了电池，LED不发光。当输出端与手机断开时，前端电路与LED形成闭合的回路，全部的电流经过LED，LED发光。LED只有一个指示的作用，提醒人们充电时充电器与手机的连接情况。如果能把该手动式充电器整合到上述充电器中，就可以解决手机没电时的窘境。因为这是两个完全独立的电路，把这两者整合到一起，需要整合的只是两者的输出端，为了使这两个电路有序的工作，可以设置一个开关，以此来决定这两个电路的工作顺序，在有电源时，用电源充电，在野外工作时，就可以用手动装置给手机充电。方法是：当有用于充电的电源时，断开开关S，按照正常的充电方式给手机充电即可，而当不得不手动充电时，闭合开关S，再匀速转动M即可给手机充电。

（图1-1）

许多质量上乘的充电器在输入端有加入了隔离变压器，隔离变压器实质是初级线圈和次级线圈的匝数比为1:1的等比变压器，理论上输入的电压值和输出的电压值相等，无任何能量损耗，但是，由于实际上构成初级绕组和次级绕组的铜导线有电阻，另外初级的磁通量并不能完全转化成为次级的磁通量，所以运用1:1等比变压器是有能量损耗的，但是为了人身和设备的安全，很多正规的充电器加入了隔离变压器。若在维修时不小心接触到隔离变压器的次级，由于次级对地电压为0，所以相当于是人手握着一根与大地电势相等的导线站在地