具有放电功能的自动充电器课设

模拟电子技术基础课程设计(论文)具有放电功能的自动充电器院（系）名称:电气工程学院专业班级:学号:学生姓名:指导教师:起止时间：2015.7.6—2015.7.19课程设计（论文）任务及评语院（系）：电气工程学院教研室：电子信息工程学号学生姓名专业班级电气132班课程设计（论文）题目具有放电功能的自动充电器课程设计（论文）任务任务要求：具有放电功能的自动充电器可以改善电池的使用寿命和使用周期，一定程度上方便了日常生活的使用。充、放电可通过继电器的闭合和打开自动控制充电器的充、放电功能。由电源电路、充电电路、放电电路等部分组成。技术要求：1、充电电流为500mA。2、充电电压为3.2V（每节1.6V）。3、设计电路所需的直流稳压电源。4、利用Multisim（或EWB）进行电路仿真与调试。指导教师评语及成绩平时成绩：答辩成绩：论文成绩：作品成绩：总成绩：指导教师签字：年月日注：平时成绩占20%，答辩成绩占20%，论文成绩占40%，作品成绩20%。本科生课程设计（论文）I摘要现代社会，科技日益发展，便携式、迷你型设备更能博得人们的眼球。蓄电池、镍氢电池等可充电电池在生活中应用非常广泛，但往往因为充电不当，而使电池过早夭折。作为其电源的二次电池使用率日益提高，一款性价比高的充电器成为一种迫切的需求，电能是当今最重要的能源形式,电能使用最方便,适用范围广阔,并且是清洁的。本课程设计为具有放电功能的自动充电器。具有放电功能的自动充电器一定程度上方便了日常生活的使用。电源部分主要经过电源变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路输出稳定的直流电压。通过调整器件的参数，控制电源电路输出电压为3.2V。充电放电通过继电器的控制（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。本设计所涉及的知识：方案论证，产品说明，原理说明，安装工艺，调试与测试，焊接技术，元件清单，操作说明。随着科技的发展，电气、电子设备已经广泛的应用于日常、科研、学习等各个方面。电源作为电气、电子设备必不可少的能源供应部件，需求日益增加，而且对电源的功能、稳定性等各项指标也提出了更高的要求。单元电路展开分析，进过Multisim仿真，验证输出电压的稳压值，基本满足设计要求，焊接调试的话，实测的实验数据与仿真结果有一定误差，但在允许误差范围内，设计基本达到预期要求.日常生活有了具有放电功能的自动充电器就方便了许多，它进一步改善了电池的使用寿命和使用周期，并且在实用性和安全性上都尽可能达到较高的水准。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；直流稳压电源；方便实用；环保节能本科生课程设计（论文）II目录第1章绪论.................................................................................11.1具有放电功能的自动充电器的发展概况.................................................11.2本文研究内容.......................................................................1第2章总体设计方案.........................................................................22.1设计方案论证.......................................................................22.2总体设计方案框图...................................................................3第3章具有放电功能的自动充电器各单元电路设计...............................................53.1具有放电功能的自动充电器具体电路设计...............................................53.1.1电源电路设计部分............................................................53.1.2充电电路设计部分............................................................63.1.3放电电路设计部分............................................................63.2元器件型号选择.....................................................................73.3电路参数计算.......................................................................73.4整体电路及原理.....................................................................8第4章仿真与调试..........................................................................104.1电路分析仿真......................................................................104.1.1电源电路波形..............................................................104.1.2充电仿真..................................................................114.1.3放电仿真..................................................................124.2仿真结果分析......................................................................13第5章实物制作............................................................................14第6章作品测试与数据分析..................................................................15第7章课程设计总结........................................................................16参考文献...................................................................................17附录I....................................................................................18附录II...................................................................................19本科生课程设计（论文）1第1章绪论1.1具有放电功能的自动充电器的发展概况为加强对元器件的认识，培养运用基本知识进行简单电路设计的能力，扎实基础理论，我们现初次进行模电课程设计。具有放电功能的自动充电器可以改善电池的使用寿命和使用周期，一定程度上方便了日常生活的使用，并且在安全性和实用性上都尽可能的达到了较高的水准。充、放电可通过继电器的闭合和打开自动控制充电器的充、放电功能。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。通过本课题的设计，能够加深对电路理论知识的理解和掌握，更主要的是学习和掌握验研究方法。学会运用理论和实验两种研究方法，解决实际问题能力，更培养了我们掌握电子技术的科学实验规律，实验技术，测量技术等实验研究方法，使其具有独立实验研究的能力，以便在未来的工作中开拓创新。1.2本文研究内容本文研究的具有放点功能的自动充电器的设计与制作，经过对资料的查找和分析确定了如下设计方案与要求，进行了元器件的选择以及参数的确定，并确定了总体的结构。具体如下：任务要求：具有放电功能的自动充电器可以改善电池的使用寿命和使用周期，一定程度上方便了日常生活的使用。充、放电可通过继电器的闭合和打开自动控制充电器的充、放电功能。由电源电路、充电电路、放电电路等部分组成。技术要求：1、充电电流为500mA。2、充电电压为3.2V（每节1.6V）。3、设计电路所需的直流稳压电源。。4、利用Multisim（或EWB）进行电路仿真与调试本科生课程设计（论文）2第2章总体设计方案2.1设计方案论证方案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-D4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2.1.1电源电路本科生课程设计（论文）3方案2：电源方案：如图2.1.2，将220V交流电压经过变压器到10V左右交流电压，再通过整流电路D1-D4整流，C1滤波，再通过LM317稳压器稳压输出3.2V直流比较电压。图2.1.2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，在实际的电路连接中，方案二比较可行，从经济方面看。方案二比较便宜，总之选择方案2是正确的抉择。2.2总体设计方案框图图2.2方案框图电源电路充电电路放电电路本科生课程设计（论文）4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（可调三端集成稳压器）和比较放大器LM324（比较放大器）构成的比较电路将反馈控制晶体三极管VT的导通和截止，从而控制继电器K1和K2的吸合和释放，从而实现对充放电的控制。稳压电路滤波电路整流电路电源变压器直流稳压电源电源电路部分总体由电源变压器，整流电路，滤波电路，稳压电路构成。充电电路与放电电路能够实现相互切换、自动控制。充电：当电池电压充满到3.2V时，继电器控制电路断开，不再充电，LED1灯熄灭（LED1为充电指示灯）放电：电池放电放到小于2.1V时，继电器控制电路断开，不再放电，LED2灯熄灭（LED2为放电指示灯）充电电路放电电路本科生课程设计（论文）5第3章具有放电功能的自动充电器各单元电路设计3.1具有放电功能的自动充电器具体电路设计3.1.1电源电路设计部分电源部分总体由电源变压器，整流电路，滤波电路，稳压电路构成。电源方案：如图2.1，将220V交流电压经过变压器到10V左右交流电压，再通过整流电路D1-D4整流，C1滤波，再通过LM317稳压器稳压输出3.2V直流比较电压。图3.1.电源电路图3.1.1电源电路本科生课程设计（论文）63.1.2充电电路设计部分如图2.2所示，将电池放入电池盒中，接通电源，当LM324（比较放大器）（2）脚的参考基准电压小于3.2V，而放大器（3）脚上镉镍电池反馈电压等于3.2V，放大器（1）脚输出正信号，晶体管处于饱和区，继电器K1中有电流流过，继电器右端闭合，通过R8，