簡易快速充電電源模塊電路設(shè)計(jì)

　　本設(shè)計(jì)采用NEC upd78F0547單片機(jī)為主控制器，通過鍵盤來設(shè)置直流電源的輸出電流，并可由液晶顯示器顯示輸出的電壓、電流值。主電路采用運(yùn)放LM324和達(dá)林頓管組成調(diào)節(jié)電路，電路設(shè)計(jì)合理，編程正確。除了完成題目要求外，電路設(shè)計(jì)了步進(jìn)設(shè)置功能，可設(shè)置不同的恒流和穩(wěn)壓值。

　　恒流、恒壓充電電路：這部分電路是整個(gè)電路的核心部分，主要由D/A轉(zhuǎn)換電路，恒流、恒壓調(diào)整電路，檢測電路組成。

　　控制電路輸送來的數(shù)字信號(hào)由D/A轉(zhuǎn)換電路IC205轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)作為基準(zhǔn)電壓，然后送到電壓比較器IC201的正輸入端。輸出端取樣電阻上取得取樣電壓信號(hào)送到電壓比較器IC201的負(fù)輸入端，與基準(zhǔn)電壓比較，比較結(jié)果由IC201的輸出端反饋到T202，控制T202的導(dǎo)通狀態(tài)。由D201、D202、R201、T203組成一個(gè)恒流源A，恒流值I=2Ud-Ube/R201 。T202的導(dǎo)通狀態(tài)影響著對(duì)恒流源A的吸收電流，從而改變恒流源A對(duì)調(diào)整管T201基極的驅(qū)動(dòng)電流，穩(wěn)定調(diào)整管T201的輸出值。為減小輸出紋波，調(diào)整管T201使用達(dá)林頓三極管。調(diào)整管T201基極電流由一恒流源提供，進(jìn)一步減小電源電壓波動(dòng)對(duì)調(diào)整管T201帶來的影響。電路采用懸浮驅(qū)動(dòng)。

　　電位器W103以及單片機(jī)（內(nèi)含A/D轉(zhuǎn)換）組成電壓檢測電路。W103將輸出電壓的取樣信號(hào)送單片機(jī)內(nèi)部的A/D電路進(jìn)行轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換得到的數(shù)字信號(hào)由單片機(jī)處理，并由LCD顯示器顯示測量值。取樣電阻R202、IC202以及單片機(jī)（內(nèi)含A/D轉(zhuǎn)換）組成電流檢測電路。取樣電阻R202上的取樣信號(hào)送IC202處理、送單片機(jī)內(nèi)部的A/D電路進(jìn)行轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換得到的數(shù)字信號(hào)由單片機(jī)處理，并由LCD顯示器顯示測量值。

　　圖2.1 恒流、恒壓充電電路原理圖

　　圖2.2 D/A轉(zhuǎn)換電路原理圖

　　控制電路：控制電路主要由NEC upd78F0547單片機(jī)及外圍電路、鍵盤電路等組成。單片機(jī)接收檢測電路傳輸來的信號(hào)，經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換后將電壓和電流值顯示到液晶上。該電路能夠通過按鍵設(shè)定電源的輸出電壓值和電流值，通過控制D/A芯片的設(shè)定值實(shí)現(xiàn)控制輸出電壓值和電流值。并根據(jù)檢測實(shí)際輸出的電流（壓）值與設(shè)定值比較后，調(diào)整D/A芯片的設(shè)定值 ，使得電源的輸出穩(wěn)定、可靠。

　　圖2.3 CPU電路原理圖

　　圖2.4 鍵盤電路原理圖

　　顯示電路：采用4行8列的漢字液晶屏顯示實(shí)際的設(shè)定電流值、設(shè)定電壓值、實(shí)際輸出的電流值、實(shí)際輸出電壓值。電壓分辨率0.1V。電流分辨率1mA。液晶屏能夠在設(shè)定時(shí)顯示設(shè)定的電壓和電流值。

　　圖2.5 LCD顯示電路原理圖

　　電源電路：具有2組輸出直流輸出，一組為主輸出DC18V，作為充電電路的能源輸入；另一組輸出±DC 12V和DC 5V，給本電源中控制電路、恒流（壓）調(diào)整電路、顯示電路等部分提供工作電源。

　　圖2.6 電源電路原理圖

　　恒流輸出時(shí)，在100mA（慢充）和200mA（快充）可設(shè)置的基礎(chǔ)上，增加了電流值從100MA---200MA可調(diào)功能，步進(jìn)為20 mA?？稍O(shè)置多種恒壓輸出狀態(tài)，恒壓輸出值為：10V，9V，12V。以直流電源為核心，NEC upd78F0547單片機(jī)為主控制器，通過鍵盤來設(shè)置直流電源的輸出電流，并可由液晶顯示器顯示輸出的電壓、電流值。由單片機(jī)程控設(shè)定數(shù)字信號(hào)，經(jīng)過D/A轉(zhuǎn)換器輸出模擬量，再經(jīng)過運(yùn)算放大器隔離放大，控制輸出功率管的基極，隨著功率管基極電壓的變化而輸出不同的電流（壓）?？煞€(wěn)定地實(shí)現(xiàn)恒壓或恒流充電狀態(tài)，并在恒流輸出時(shí)可設(shè)置電流100mA慢充和200mA快充，電壓（流）波動(dòng)和紋波電壓（流）小，并具有過熱保護(hù)和自動(dòng)恢復(fù)功能。