基于Multisim10.0的电子电路虚拟仿真——手机充电器设计仿真【开题报告】

开题报告

电气工程及其自动化

基于Multisim10.0的电子电路虚拟仿真——手机充电器设计仿真一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义

每部手机都要配备专用充电器，有这个必要吗?2005年我国手机市场全年销售量突破了8800万部，绝大多数买主是更新手机。随着8800万部手机同时售出8800万个充电器，而一些充电器买回家就成了摆设。生产充电器需要耗费资源和能源，同时会产生废气、废水和废物的抖澈;即使当作废物处理，还需要消耗能源。

随着手机种类的日益增多，各种充电器因机型不同，电源端口的大小也不相同，从而不能互换使用，给消费者带来了不便。因为如果所有手机都使用相同标准的充电器，那么用户在更换手机后，就无需再购买新的充电器，从而节省了一笔开支，并且有利于环保。

欧洲有关采用通用充电器标准的努力始于2009年，其目的不仅是让消费者生活变得更加轻松，同时也是为了减少浪费。继2009年6月全球14家主要的手机生产商同意使用这种通用充电器后，欧洲委员会已向各个充电器生产商发去了详细的新的连接标准。

去年1月份，我国就已正式颁布“手机充电器通用标准”。该“标准”将手机与充电器的连接变成三段式结构。所谓“三段式结构”就是在手机侧规定了圆柱型、MiniUSB和MicroUSB三种接口，实现了同一充电器可对不同品牌型号的手机进行充电。

现在市场上的大部分充电器，只是针对锉电池或镍氢电池充电的，但是随着市场的发展，自动识别两种电池而进行相应的充电进程的充电器正在逐步占据主流。可以自动分辨锉电池或镍氢电池的座充能“防止将锉电放电的错误动作”，如果在充锉电池时不小心按到了座充上的“放电钮’‘，好的座充可以辨识出来是锉电池，因此不会做放电动作;差的座充则不管三七二十一地进行放电，这就会造成铿电池寿命的折损。

标准型充电器，是指可以连接所有手机底端电源插座(端口)的充电器。而且，生产的手机的电源端D将统一为适用于标准充电器的规格。这样，消费者将不必在每次换手机时同时购买新的充电器。由此可见，充电器在从坐式向便携式、双槽式等方向发展的同时，也开始向标准化、通用化的方向发展。建立统一标准有可能消除高达5.1万吨的充电器复制品，消费者可用同一个充电器为不同品牌的手机充电，可减轻消费者负担。

世界上主要生产手机的厂家都在积极配合，生产出一个统一标准的手机充电器，可以使用一

个充电器对多种手机充电，减少能源的浪费和污染。我选择这个题目，将学习的模电和数电知识综合运用，做出一个简单仿真。学习Multisim仿真软件的模块结构，仿真原理等，并结合常用电路模块的设计、仿真实例，介绍Multisim软件在电子电路中的设计与仿真。

鉴于手机用户绝大部分都是非专业用户，所以充电器基本都具有充满自停的功能，而且大部分旅充都属于快速充电器，充电时间在1-3小时左右。市场上很多充电器都标榜自己采用微电脑控制，包括一些价格非常便宜的鸭蛋型微型旅充，其实严格从充电电路上分析，很小部分充电器才能被真正意义上被成为微电脑控制（单片机控制）。一些厂家在充电线路上使用了集成块就自诩为“微电脑控制”，其实很多低成本的设计所选用的集成块都是廉价的运放集成块，而一些专用的充电控制集成块单价较高，一般用于比较高档或名牌的充电器中。所以我们不能轻信所谓微电脑控制，尤其是廉价型产品。很多产品外观类似但内部线路却大不一样，其性能也大不同。

手机充电器的待机耗电量的降低逐步成为充电器的设计过程中的一个重要环节。相比于以前的充电器，今后生产的产品将会在各项功能完善的同时进一步降低本身的待机耗电量。为了达到这一目标，可以设计一个判断AC适配器是否连接负荷(手机)的IC，当未连接负荷时，将AC适配器的直流输出方(2级电路)切换到高阻抗电路上。通过采取这一措施可以大幅减少待机时2级电路的消耗电流(可以达到数十微安)。另外，还可以在输入交流10OV方(1级电路)中设置切换电路。在未连接负荷时，通过开关切换电路来减少供应给直流输出方(2级电路)的功率，从而减少耗电量。

纵观现实生活，浪费现象比比皆是，而且呈现常态化和普遍化。社会对浪费资源的默认，实际上是对浪费行为的纵容，这既是一个经济发展问题，一个环境保护、资源开发、能源利用问题，也是一州昌导环境伦理、建设生态文明的价值和道德问题。加快建设节约型社会，首先要形成“节约光荣、浪费可耻”的良好社会氛围，在这一点上应该形成全社会的共识，为了解决充电器浪费问题，做这个软件仿真的充电器，发展推广以后，什么电器充电都能用，像万能插头一样。如果企业将节约理念融人产品制造之中，就会防止充电器泛滥造成的浪费。

设计具有镍镉、镍氢、锂离子电池充电转换开关，并具有放电、过充、过流保护功能，带有充电和充电完成的指示灯。通过Multisim10.0仿真软件进行电路仿真调试，加深对该软件的技术难点进行研究。通过软件仿真测试，可以节省实验经费和材料的浪费，如果经济合理的话，有望得到普及，可以为更多的用户提供方便。同时，这个课题的研究可以使我很好的掌握Multisim10.0仿真软件，同时对充电器的原理也有深刻的理解。通过做成这个课题毕业设计，会使我学会研究问题的方法和收索信息整合材料的能力，同时提高了自学能力和研究精神。

二、研究的基本内容，拟解决的主要问题：

1.查阅关于Multisim软件相关文献，了解其背景等。

2.学习Multisim仿真软件的模块结构，仿真原理等，并结合常用电路模块的设计、仿真实例，介绍Multisim软件在电子电路中的设计与仿真。

3. 设计具有镍镉、镍氢、锂离子电池充电转换开关，并具有放电、过充、过流保护功能，带有充电和充电完成的指示灯。通过Multisim10.0仿真软件进行电路仿真调试，加深对该软件的技术难点进行研究。

三、研究步骤、方法及措施：

第一阶段,需明确毕业设计任务、要求和期限，围绕毕业设计课题检索、收集资料和信息。对所收集的资料信息进行整理，完成外文资料翻译、文献综述和开题报告。

第二阶段,需根据设计内容和要求，进行初步设计，画出设计框图。

第三阶段，需按设计要求进行软件学习。

第四阶段，需按要求进行对系统软件的设计以及对充电原理的理解。

第四阶段，需做出各模块的和整体的接线图进行调试和修改。

第五阶段，需撰写毕业好论文，并按要求修改，准备答辩。

查阅于毕业设计有关资料和文献（图书馆、超星电子图书阅览室等）。经常与指导老师取得联系，一起探讨有关电路的设计方案和仿真软件的应用等问题。

四、参考文献

[1] 王冠华. Multisim8电路设计及应用.北京：国防工业出版社，2006.

[2] 康华光.电子技术基础(模拟部分)第四版. 北京：高等教育出版社，1999.

[3] 闰石.数字电子技术基础(第二版) . 北京：高等教育出版社，1988.

[4] 朱力恒．电子技术仿真实验教程［M］．北京：电子工业出版社，2003．

[5] 李良荣．现代电子设计技术：基于Multisim7&Ultiboard2001．机械工业出版社．2004．

[6] 谢自美.电子线路设计.实验.测试. 武汉：华中理工大学出版社，1998.

[7] 路秋生. 常用充电器设计与制作［M］．北京：机械工业出版社，2001.