汽车蓄电池

1一、概述随着时代的发展，科学的进步，人们的生活水平日益提高，汽车成为了人们日常出行的代步工具，但是由于人为和老化的因素，汽车的蓄电池不是很稳定，因此设计一个过压欠压报警器是十分必要的。该系统的技术指标为：（1）电压的输出范围在5—15V可调；（2）当蓄电池电压小于10V或大于13V时各有发光二极管警报，报警延时5s。二、方案论证设计一个汽车蓄电池过压欠压报警器，要求的那个蓄电池电压低于10V或高于13V时，各由一个发光二极管报警，报警延时5s挺行驾驶员注意。方案一原理框图如图一所示图1汽车蓄电池过压欠压报警电路的原理图方案一在整流滤波电路中选用稳压管稳压电路，电压比较器采用了窗口比较电路，在延时报警电路中选用555芯片和74LS08双输入与门，低电平触发并延时报警，报警时间t=1.1RC。方案二：原理框图如图二图2汽车蓄电池过压欠压报警的原理图方案二在整流滤波电路中采用W7800，比较电路中采用滞回比较器，在延时报警电路中选用74LS161计数器来实现延时功能。综合比较方案一与方案二，滞回比较器的灵敏度较低，W7800功耗大，555比74LS161做延时电路更为方便，因此，选择方案一。220V50Hz电源变压器T整流滤波电路稳压电路电压比较器延时报警器220V50Hz电源变压器T整流滤波电路稳压管稳压电路滞回比较电路74LS161计数器2三、电路设计1.整流滤波电路如图3图3整流滤波电路工作原理：当变压器副边电压处于正半周并且数值大于电容两端电压时，一对二极管导通；当变压器副边线圈负半周幅值变化到恰好大于电容两端电压时，另一对二极管导通，重复上述过程即可实现整流滤波功能。2.稳压电路如图4图4稳压电路工作原理：在稳压管构成的稳压电路中，利用稳压管所起的电流调节作用，通过限流电阻R3上电压或电流的变化来进行补偿，从而达到稳压目的。33.电压比较电路如图5图5电压比较电路工作原理：电压比较电路由窗口比较器构成，窗口比较器有稳定的高低电压输出且抗干扰能力强，通过滑动变阻器R1来实现输入电压的改变，当输入电压大于13V时，U2导通，U1截止；当输入电压低于10V时，U1导通，U2截止。4.单稳态报警电路如图6图6单稳态报警电路工作原理：该部分电路采用555芯片构成单稳态触发器实现延时的目的，低电平触发有效，R=47Kohm，C=100uF，延时时间t=1.1RC=5.17s。45.整体电路图如图7图7汽车蓄电池过压欠压报警电路图四、性能测试1.整流滤波电路的测试如图8图8整流滤波电路测试52.电压比较电路测试如图9图9电压比较电路测试63.延时电路测试如图10图10延时电路测试74.电路联调测试图如图11图11电路联调测试图当汽车的蓄电池电压高于13V时，LED2亮，LED3每隔t=1.1RC=5.17s闪烁一次；当蓄电池电压低于10V时，LED1亮，LED3仍然每隔t=1.1RC=5.17s闪烁一次8五、结论本次实验电路的设计，确实可以实现汽车蓄电池的过压欠压报警现象，通过本次模—数结合的课程设计，使我学会了使用Multisim进行仿真电路的设计，锻炼了自己结合实际情况设计电路的能力，也体会到了所学电子知识在实际生活中的应用，增加了自己学好专业的信心。参考文献[1]阎石主编.数字电子技术.[M]北京：高等教育出版社，2006年[2]陈振官等编著.新颖高效声光报警器.[M]北京：国防工业出版社，2005年[3]童诗白，华成英主编.模拟电子技术.[M]北京：高等教育出版社，2006年[4]赵淑范，王宪伟编著.电子技术实验.[M]北京：清华大学出版社，2010年9附录一总电路图10附录二元器件清单序号编号名称型号数量1集成运放LM324N22双输入与门74LS0813LED1发光二极管14LED2发光二极管15单稳态触发器55516R61Kohm电阻17R71Kohm电阻18R847Kohm电阻19C20.01uF电容110C3100uF电容111LED3发光二极管112R41.5Kohm滑动变阻器113R5680ohm电阻114VDD干电池3