毕业论文数控充电电源的研究和设计.doc

数控充电电源的研究和设计
摘要:本设计由主电源电路、副电源电路、充电管理电路、数据采集电路和单片机控制电路组成,以Atmel公司的AT89S52单片机为控制核心。通过单片机控制MAX1501充电管理芯片实现充电管理,采用阶段充电算法实现充电。仿真表明,该数控充电电源能为单颗锂电池或3颗镍氢/镍镉电池充电,实现了防电池过充,过热保护,充电状态LCD实时显示,充电电流实时检测,蜂鸣器报警等功能。
关键词:数控充电电源;充电管理;阶段充电算法;MAX150
Research and Design of Numerical Control
Charging Power
Abstract: This design posed of the main power circuit, the Vice power circuit, charging management circuit, data acquisition circuit and single-chip puter control circuit and takes the AT89S52 SCM of Atmel Corporation as the control core. Through the single-chip puter controlling, MAX1501 has realized charging management. Stage charging algorithm is used by realizing battery charging. Numerical simulation show that the Numerical Control Charging Power can supply for single Lithium or three-cell Ni-MH / Ni-Cd battery and realize functions like battery overcharge protection, thermal protection, real-time state of charge LCD displaying, real-time charging current monitoring, alarm buzzer etc.
Keywords: Numerical Control Charging Power; charging management; stage charging algorithm; MAX1501
目录
摘要 I
关键词 I
Abstract II
Keywords II
引言 1
1. 总体方案设计 1
2. 硬件电路设计 2
主电源电路设计 2
副电源电路设计 3
充电管理电路设计 4
数据采集电路设计 6
单片机控制电路设计 7
3. 软件设计 8
主程序设计 8
数据采集子程序设计 9
4. 系统仿真 10
1000倍信号放大电路仿真 10
单片机控制电路仿真 11
结论 16
参考文献 17
致谢 18
附录A 开关变压器设计 19
附录B MAX1501数据资料 22
附录C 总电路图 25
附录D 程序清单 26
引言
数控充电电源是一种具有数控功能的充电电源,其核心功能是电能转换,目的是将一种给定的电能(一般是市电)转换成所需要的电能供用户使用。作为现代电源技术分支之一,数控充电电源在手机、数码相机、MP3播放器、USB设备、便携式充电站、蓝牙设备、汽车电子等领域具有广阔的应用前景[1-2]。数控充电电源通过微处理器对电池充电进行智能控制,通过实时监控充电状态保证充电过程的安全。因此,对数控充电电源进行研究很有必要。
近年来,随着数控充电电源的优点日益突出,国内、外对数控充电电源的研究十分重视。大连理工大学的陈玉敏对智能型充电电源进行了研究,该智能型充电电源基于DSP技术,具有充电速度快的优点。但该设计只考虑了充电速度,没有优化充电控制算法,在充电控制算法上还有待改进[3]。山东日照职业技术学院的费琳琳等人提出了一种简易数控充电电源,该数控充电电源以单片机为核心,实现了用键盘调节电流的功能,但其只能机械式的进行快充/慢充转换,使用不方便[4]。海军航空工程学院戚甫峰等人提出一种新型的数控充电电源的设计和实现方法。该设计以SPCE061十六位单片机作为控制核心,实现了对电压电流的检测、充电速度的调整和的工作状态的显示,但其未对充电过程中过热保护、过压保护等问题进行研究[5]。
本文描述的数控充电电源以市电作为供电电源,采用单片机控制充电管