模拟电子技术基础。
课程设计报告。
系别:物理系。
专业:电子信息工程专业。
指导教师:李浩平李清贵
班级: 1204
姓名: 朱捷 吕梁学院。
课程设计任务书。
院(系):物理系专业:电子资讯工程。
摘要。随着便携式设备不断小型化和高性能化,作为其电源的二次电池的使用率日益增高。一款性价比高的充电器注定成为消费者的首选。
本课程设计为具有放电功能的自动充电器。电源部分主要经过电源变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路输出稳定直流电压。通过对器件参数的控制,电源电路使输出电压为3.
2v。充电放电通过继电器闭合与打开和电压升高降低的变化进行自动控制充放电功能。
具有放电功能的自动充电器在一定程度上方便了日常生活的使用,同时进一步改善了电池的使用寿命和使用周期,并且在安全性和实用性上都尽可能达到较高的水平。本充电器不仅电路简单,制作容易,成本较低,并且方便实用,便于推广。
关键词:充电器;自动充放电;桥式电路;方便实用。
目录。第1章具有放电功能的自动充电器方案论证 1
1.1 具有放电功能的自动充电器的设计意义 1
1.2 具有放电功能的自动充电器设计要求及技术指标 1
1.3 总体设计方案 2
1.3.1 方案论证 2
1.3.2 总体设计方案框图 4
第2章具有放电功能的自动充电器各单元电路设计 5
2.1 电源电路设计部分 5
2.2 充电电路设计部分 5
2.3 放电电路设计部分 6
第3章具有放电功能的自动充电器整体电路设计 7
3.1 整体电路及原理 7
3.2 电路参数计算 7
3.3 电路分析** 8
第4章课程设计总结 10
参考文献 11
元器件清单 11
具有放电功能的自动充电器在一定程度上方便了日常生活的使用,同时进一步的改善了电池的使用寿命和使用周期。并且在安全性和实用性上都尽可能的达到了较高的水平。一般电池为镉镍电池,有记忆效应,所以需要在充电前对电池进行一次放电,以使电池能能够在每次充电时能够充分充放电。
所以这次具有放电功能的自动充电器就此产生,本充电器电路简单。制作容易,成本较低,并且具有自动充电放电功能,方便实用,便于推广。
设计要求:1. 分析设计要求,明确性能指针。必须自习分析课题要求、性能、指针及应用环境等,广开思路,构思出各种总体方案,绘制结构框图。
2. 确定合理的总体方案。对各种方案进行比较,以电路的先进性、结构的繁简、成本的高低以及制作的难易等方面综合比较,并且考虑器件的**,敲定可行方案。
3. 设计各单元元电路。总体方案化整为零,分解成若干子系统或单元电路,逐个设计。
4. 组成系统。在一定幅面的图纸上合理布局,通常是按信号的流向,采用左进右出的规律摆放各电路,并且标出必要的说明。
设计参数:1. 设计并且是做一个具有放电功能的自动充电器。
2. 充电电流为500ma。
3. 充电电压为3.2v(每节1.6v)。
方案1:如图1.1,将220v交流电压经过变压器到10v左右再通过桥式电路d1整流,经过c1滤波,然后再其上加一个12v直流电压并作为稳压电路输入,由c2和7805稳压调整后,从电容c3的两端输出稳定的3.
2v直流电压。
图1.1电源电路。
方案2:如图1.2,将 220v交流电压经过变压器到3.
2v左右交流电压经过d2,d3全波整流后输出3.2v直流电压。再通过桥式电路d1整流,再通过lm317稳压器稳压输出3.
2v比较电压。
图1.2电源电路。
分析:本课设要求结构尽量简单,故选用方案2,可以是结构相对简单,电路图相对简单。
图1.2方案框图。
整个电路分为三个部分,及放电电路、充电电路和电源电路。通过对器件参数的控制,电源电路是输出电压为3.2v。
充电和放电电路中通过lm317和tl082构成的比较电路将回馈控制晶体管vt的导通和截止,从而控制继电器j的吸合和释放,从而实现对充放电的控制。
电源部分总体由变压器,整流电路,稳压电路构成。如图2.1所示,电压220v经过变压器变到3.
2v左右交流电压经过d2,d3整流后变为直流电压进行充电,而经过二极管桥式整流电路d1整流后,通过lm317稳压输出3.2v直流比较电压。
图2.1电源电路。
如图2.2所示,将电池放入电池盒中,接通电源,此时tl082(2)脚的参考基准电压为3.2v,而(3)脚上镉镍电池回馈电压小于3.
2v,(1)脚输出负电平,晶体管截止,继电器j中无电流流过,j2闭合,通过r8,j2对电池进行充电。当电池电压到达3.2v后,tl082的(1)脚输出高电平,使晶体管vt导通,继电器得电后使其常闭触点j2断开,充电结束,led2是充电指示灯,充电完毕熄灭。
图2.2充电电路。
如图2.3所示,电池在充电前要对镉镍电池进行一次放电。将电池放入后接通220v电源,闭合j3,此时lm317输出基准电压设定为1.
6v,若回馈电压高于此值,晶体管导通,继电器j使得j2断开,j1闭合,同时点亮led1,当电池电压小于1.86时,晶体管截止,j1断开,led1熄灭,放电结束。
图2.3放电电路
如图3.1所示,该电路给两节个镍电池充电,件检测到个镍电池的电压充电至3.2v或放电至1.
6v时,电路将自动断电或充电。在图中,交流电压经过vd1、vd2全波整流后的直流电压给电池充电,经过桥式整流后的直流电压经过滤波和稳压后供给比较,控制电路,电路tl082构成比较电路,lm317的输出作为tl082的基准电压,电池回馈电压引至(3)脚,回馈电压与输入电压比较后,由tl082的脚(1)输出信号去控制晶体管vt的导通截止,控制继电器j对开关的控制,从而实现对电路的控制。
图3.1自动充电器原理图。
运放大器选用tl082,变压器选择10w左右变压器,次级电压为10v左右晶体管选用2n1711,稳压选择lm317。
lm317计算公式为个vo=1.25(1+r2/r1),317稳压块的输出电压变化范围是vo=1.25v—37v(高输出电压的317稳压块如lm317hva、lm317hvk等,其输出电压变化范围是vo=1.
25v—45v),所以r2/r1的比值范围只能是0—28.6。
充电功率(c)=充电电流(ma)/电池电容(mah)。
电池电容量为500mah,充电率=1,则充电电流为500m
如图3.2所示为电路的整流部分的波形。
图3.2整流波形。
充电时的电路,如图3.3,将电池放入电池盒中,接通电源,此时tl082(2)脚的参考基准电压为3.2v,而(3)脚上镉镍电池回馈电压小于3.
2v,(1)脚输出负电平,晶体管截止,继电器j中无电流流过,j2闭合,通过r8,j2对电池进行充电。
图3.3充电**电路图。
放电时的电路,如图3.4,将lm317输出基准电压设定为1.6v,若回馈电压高于此值,晶体管导通,继电器j使得j2断开,j1闭合,同时点亮led1,当电池电压小于1.
6v时,晶体管截止,j1断开,led1熄灭,放电结束。
图3.4放电**电路图。
本设计通过方案比较,选出如下方案:
本设计电路给两节个镍电池充电,件检测到个镍电池的电压充电至3.2v或放电至1.6v时,电路将自动断电或充电。
交流电压经过vd1、vd2全波整流后的直流电压给电池充电,经过桥式整流后的直流电压经过滤波和稳压后供给比较,控制电路,电路tl082构成比较电路,lm317的输出作为tl082的基准电压,电池回馈电压引至(3)脚,回馈电压与输入电压比较后,由tl082的脚(1)输出信号去控制晶体管vt的导通截止,控制继电器j对开关的控制,从而实现对电路的控制。
本设计采用二极管桥式整流电路整流,采用lm317稳压,采用发光二极管为显示,采用tl082为过压比较。
通过multisim真软件**电路后,结果符合设计要求,完成本设计。
元器件清单。
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