电动车充电器__学士学位论文.docVIP

电动车充电器 摘 要 随着电动车的普及，电动车充电器的使用也越来越广泛。充电器的种类很多，其原理大同小异。物美价廉使其得到广泛应用。本设计是基于对电动车充电，采用普通的电子元件、不用昂贵的专用集成电路，既便于制作又降低制作费用。 本次电动车充电器的设计是将220V市电经整流、滤波、稳压输出44V对电池进行充电，同时本电路具有电压保护电路及灯光指示充电状态的功能。主电路主要分为电源电路、振荡电路、电压保护电路、充电状态指示电路四个单元电路。基准电路采用TL431精密基准稳压源输出2.5V电压以控制电压变化，LM324四运算放大器起到过流保护、稳定输出电压、控制充放电状态等作用。本次设计主要从总体方案设计、基本电路介绍、单元电路设计等方面进行详细的介绍。 关键词：充电器 电源 振荡 保护电路 Abstract（外语专业的需要） 【英文摘要正文输入】 Keywords:  目 录 摘 要 I Abstract（外语专业的需要） II 目 录 III 第一章 绪论 1 1.1课题研究的背景 1 1.2课题研究的内容 1 第二章 系统总体的设计 3 2.1系统实现功能及技术指标 3 2.2系统实现结构图 3 2.3 功能元器件的概述 3 2.3.1 稳压二极管 3 2.3.2变压器 5 2.3.3场效应管 6 2.3.4 光电耦合器 8 2.3.5 四运放集成电路LM324 9 2.3.6 精密基准稳压源TL431 13 第三章 充电器系统硬件电路的设计 16 3.1电源电路的设计 16 3.1.1单相整流电路 16 3.1.2滤波电路 20 3.2振荡电路的设计 23 3.2.1 振荡电路的振荡方式 24 3.2.2 振荡电路的分类 24 3.3 保护电路的设计 26 3.3.1 过流保护电路的设计 27 3.3.2输出回路的设计 28 3.3.3基准电路的设计 28 3.3.4电压比较电路的设计 29 3.4充电状态指示电路的设计 29 第四章 整体调试 31 4.1整体电路的连接及工作原理 31 4.2调试及说明 32 4.2调试注意事项 32 第五章 总结与展望 34 致 谢 36 参考文献 37 第一章 绪论 1.1课题研究的背景 （1） 充电器发展概况 自从上世纪的六、七十年代以来，电子技术领域得到了飞速的发展，可谓是日新月异，不仅在理论上，而且越来越多地运用到我们的日常生活中，致使工业、农业、科技和国防等领域以及人们的社会生活都发生着令人瞩目的变革。小到可以随身携带的电子产品，如MP3，USB存储器，大到电瓶车、电视、巨型计算机，在我们日常生活中越来越方便了我们的生活，在21世纪，电子技术在以更快的速度前进，新一代的电子产品更广泛地应用在我们生活的各个方面。 电子产业的发展，也极大的推进了电力的利用。各种各样的充电式产品诞生并得到极大的发展，其高效、环保、便捷等优点正逐步渗入我们的生活。根据电动自行车铅酸蓄电池的特点，当其为36V/12AH时，采用限压恒流充电方式，初始充电电流最大不宜超过3A。也就是说，充电器输出最大达到44V/3A/130W，已经可满足。在充电过程中，充电电流还将逐渐降低。 （2） 充电器常见的几种充电模式 1) 限流恒压充电模式 2) 两阶段恒流充电模式 3) 恒流脉冲充电模式 此三种充电模式均为业界推荐采用，其各阶段充电电流间的转换，都分别受有温度补偿的转换电压Vmin（快充最低允许电压）、Vbik（快充终止电压）和Vflt（浮充电压）控制。 1.2课题研究的内容 本此设计的内容是将220V市电通过一系列的转换与控制输出稳定的电压44V对电动车进行充电。本文通过四部分电路的设计来实现充电器的功能，即电源电路、振荡电路、保护电路和充电状态指示电路。该电路能够实现电压的自动转换、充电过程的自动保护及充电状态的指示，克服了种种充电时的隐患。 设计中主要以模拟器件为核心设计并制作了充电电路。该电路能实现充电过程的自动控制，设计中用桥式整流、滤波将220V交流电转换成311V直流电，经变压器反馈振荡得到44V充电电压，充电过程中有保护电路控制电压的输出，同时指示电路反应充电的状态。其间用到了精密基准稳压源及四运放集成电路等重要元件。在设计过程方面，从总体方案、单元电路、元器件选择和设计到调试等同样进行了细致的介绍。 本设计是利用普通常用的元器件实现电动车的充电功能。其性能可达到：①可以产生44V电压充电，充电过程以指示灯为状态显示。②采用整流稳压电路，以实现安全充电，其常用的器件在实现快速充电的同时又加以保护电路，以保证元器件的性能。③采用LM324四运放器进行电压比较，可实现电路比较功能。 第二章 系统总体的设计 2.1系统实现功能及技术指标 （1） 充电保护：在充电过