湖南文理学院课程设计报告课程名称：《电子设计制作与工艺实习》课题名称：锂电池充电器电路设计
系部：电气与信息工程学院
专业班级：自动化10 级1班
学生姓名：常亮
指导教师：王文虎
完成时间：2012年6月11日
报告成绩：
评阅意见：
评阅教师日期
锂电池充电器是专用的锂电池充电工具，由于锂电池大量使用，且锂电池的价格比较昂贵，大众对充电器的讲究越来越重视；于是设计了一个稳定可靠充电模式的充电器。它由变压器、全桥整流管、三端稳压器和电容构成了电源单元；二极管和电阻构成电池采样单元；由两个不同的三极管构成恒流恒压转换单元；由运放器、电阻、稳压二极管构成电池充电电路的逻辑处理单元；由DW01芯片、二极管和两个CMOS管构成保护电路。电源部分、电池采样单元、逻辑处理单元、恒流恒压转换单元以及锂电池充电器保护电路组成了安全的，且具有恒流和恒压充电模式的充电器。经过电路单元分析计算设计出锂电池充电器的恒流恒压转换的临界电压值；通过multisim仿真结果显示与分析计算达到了一致。锂电池充电电路在原来单纯的恒流充模式的基础上增加了一个恒压充模式；然后经过计算分析，设置出锂电池的恒流恒压转换的临界电压值；与此同时增加了一个充电器保护单元，有效的起到了过充保护作用。但在整个电池充电器电路中的一些不足还有待解决。
关键词：锂电池；整流；电压采样；恒流恒压模式；保护电路
Lithium battery charger is special lithium battery tool, due to the use of lithium batteries, and the price of lithium battery relatively expensive, the exquisite pay more and more attention to the charger; Then design a stable and reliable charging mode charger. It consists of transformer, the whole bridge, the voltage stabilizer and emission three capacitance constitute the power supply unit; Diode and resistance constitutes battery sampling unit; By two different transistor constitute a constant voltage conversion unit; The op-amp device, resistance, constitute the battery voltage circuit of the diode logical processing unit; By DW01 chip, diodes and two CMOS tube constitute the protection circuit. The power of the battery unit, logic, sampling the processing unit, constant voltage conversion unit and lithium battery charger protection circuit formed safe, and with constant flow and constant pressure charging mode charger. After analysis to design the circuit units lithium battery charger of the constant pressure of conversion of critical voltage value; Through the multisim simulation results indicate that the calculation and analysis to the same. Lithium battery charging circuit in the original simple constant current filling the basis of the model of added a constant pressure filling mode; Then through calculation and analysis, set out of lithium-ion batteries constant voltage conversion of critical voltage value; At the same time added a charger protection unit, effective played the overcharge protection. But in the whole battery chargers in the circuit some shortage remains to be resolved
Keywords：Lithium battery; Rectification; V oltage sampling; Constant voltage mode; Protection circuit
目录
摘要.............................................................................................................................................. I Abstract......................................................................................................................................... II 第一章锂电池充电器方案设计 .. (1)
1.1 绪论 (2)
1.2 锂电池充电器的设计方案 (2)
1.2.1 恒流充电器设计 (2)
1．2.2 恒流恒压充电器设计 (3)
1.3 方案分析 (3)
第二章锂电池充电器电路设计 (3)
2.1 电源单元 (4)
2.2 电池采样单元 (4)
2.3 逻辑处理单元 (4)
2.3.1分析与计算 (4)
2.3.2 器件介绍 (5)
2.3 恒流恒压转换单元 (5)
2．5 电池保护电路 (5)
2.6 整体电路 (7)
第三章充电器仿真实验 (7)
3.1 仿真实验 (8)
总结 (9)
参考文献 (10)
致谢 (11)
附录1 锂电池充电器电路图 (12)
附录2 锂电池充电器电路元器件明细表 (13)
第一章锂电池充电器方案设计
锂电池一般经过涓流充，然后经过恒流充，最后进行恒压充。但以这种充电方法对锂电池充电短时间内不能达到需求的电量。考虑单纯的恒流充电方式对锂电池充电器设计，虽然达到了在短时间内完成需求的电量，但是易对电池造成损害；基于充电器在短时间达到需求的电量，且对电池损害不大的情况下，设计了恒流充和恒压充两种模式实现。设计在电压源处采用三端稳压器和全桥整流来保持一定的输入电压，然后先恒流后恒压充电，充电过程对锂电池两端电压不断进行采样，采样信号经过逻辑控制器处理，实现恒压、恒流充电自动转换。
1.1 绪论
锂电池充电器是专门用来为锂电池充电的充电器。锂电池对充电器的要求较高，需要保护电路，达到充电完成时自动进行过充保护，所以锂电池充电器通常都有较高的控制精密度，能够对锂电池进行恒流恒压充电，进行粗充电。当对电池充电时或者恒流充电时，LED 绿灯亮；电池恒压充时，LED红灯亮；当电池饱和或没充电时，LED都不亮；这样能够粗略的显示充电时的电量。采用了锂电池充电器专用芯片DW01，实现过充保护功能。这种充电器的设计方案是在锂电池单纯的恒流充电模式的基础上增加了恒压充，同时增设了防过充电路。实现了恒流恒压充电模式，充电过程能显示两种充电模式，且有过充保护性能，对电池损害少。
1.2 锂电池充电器的设计方案
单纯的恒流充设计比较简单，能够自动的停充；它是针对于在短时间内达到需求电量的领域设计的；而恒流恒压充是基于大众用户设计，它突出点是对电池损害少。
1.2.1 恒流充电器设计
单纯的恒流充设计比较单纯，易于控制，但不
能得到较高的充电量；设计采用了78系列的三端
稳压器来产生稳定的电压，利用比较器对电池剩余
量采样的比较，然后把信息回馈给逻辑处理部分，
从而对电池做出继续充电还是停止充电做出判断；
采用CMOS管对电池充停做出决定（导通时对电池
图1.1 恒流充电器流程图
电池电量
电池停充
逻辑处理
恒流充
电源处理
充电，截止时停止充电）。
1．2.2 恒流恒压充电器设计
锂电池的恒流恒压充电能够在短时间的到比较理想的电量，方案采取了5个单元，电源单元，恒流恒压单元，电池采样单元，逻辑处理单元和保护电路；与单纯的恒流不同的是恒流恒压采用了调整管来产生恒流，起到了调电流的作用。
1.3 方案分析
单纯的恒流充电充电速度快，设计比较简单，但易对电池造成伤害。恒流恒压充集结了单纯的恒流充，同时弥补了单纯的恒流充的不足，对电池伤害少，同时能对电量的需求能粗略的显现。由于锂电池充电需要的精度比较高，因此保护电路是不可或缺的，这样就有效的防止电池过充。
第二章 锂电池充电器电路设计
锂电池恒流恒压充电采用了电源单元，电池采样单元，逻辑处理单元，恒流恒压转换单元，以及电池防过充保护电路单元。电源单元是整个电路的能量供应所，为整个装置供求必要的能量；电池采样单元顾名思义便是对电池剩余电量进行采样，然后回馈给逻辑处理单元；逻辑处理单元是对电池采样单元回馈出来的信号做出逻辑处理，当电池为低电压时（小于4.2V ）；电池进行恒流充电模式，当电池达到4.2V 时，电池转入恒压充模式；而电池电量充足时，电池进入停充状态。恒流恒压转换单元，在电池电量达到4.2V 时，恒流恒压转换单元便起到作用把恒流模式转入到恒压模式；电池电路的保护单元是锂电池充电器必不可少电路单元，它主要是防止电池过充对电池产生不可逆的损害。电源单元，电池采样单元，逻辑处理单元，恒流恒压转换单元相互依赖，相互依存，各个单元各尽其责便组成了电池充电器电路。
电源处理 逻辑处理 恒流恒压转换 采样
电池
图1.2 恒流恒压充电器流程图
2.1 电源单元
电源单元是各个单元的能量供应站，它由变压器，全桥整流，三端稳压器构成。变压器把220V 交流电变成交流15V ，然后通过全桥整流把交流电变成直流电两个有极性电容作电源的低频滤波，此处的无极性电容作电源的高频滤波，而三端稳压器7809把电源电压稳压输出一个比较稳定的直流电压。理论分析2端口为2U =9V 电压，1端口为1.22U 压。
2.2 电池采样单元
电池采样单元在整个电路作为信息的源泉，它承担着电池剩余量的采样，回馈给逻辑单元，逻辑单元的决策完全取决于电池采样单元。5V 防止电池放电，起到了保护作用，R7对电池进行采样电阻，然后采样电压与基准电压进行比较。
2.3 逻辑处理单元
逻辑处理单元是电池充电电路的中间站，每个过程都
需要经过逻辑处理部分电路，它是对电池采样单元做出逻
辑决定，根据采样值来决定电池进行的是恒流充还是恒压
充。 2.3.1 分析与计算
逻辑处理单元对电池采样的电压与基准电压比较，来决
定电池的充电模式的，基准电压通过V2管来满足，因而
V2管选择上要达到恒流恒压临界电压，采用IN5991来满
图2.2 采样单元 图2.1 电源模块
足；而运放管选用741（单集成运放）来进行比较（采样电压与基准电压）；然后进行比列运算来对电压差进行放大，R8，R10的和与R9的商即为放大的倍数，同理，R15，R12的和与R14的商为放大的倍数，输出的电压是否满足恒流或恒压模式的电压。设采样电压为3V，而基准电压为4.3V，则此时输出电压为110
-V，为负值，充电模式为恒流充
3(?
)3.4
电模式，只有当采样电压稍大于基准电压，便转入到恒压模式。
2.3.2 器件介绍
741单运放集成器
任何一个集成运放都有两个输入端，一个输出端以及正、负电源端，有的品种还有补偿端和调零端等。而741集成运放器的特点：
电源端：通常由正、负双电源供电，典型电源电压为±15V、±12V等，第七脚；
输出端：只有一个输出端。在输出端和地（正、负电源公共端）之间获得输出电压，第六脚
输入端：分别为同相输入端和反相输入端，第二脚为反相端，第三脚为同向端。
2.3 恒流恒压转换单元
恒流恒压单元是电池进行的恒流模式和恒压模式转换的中间站，
当电池低电压在4.2V以下V6导通V7截止，电池进行恒流充电；当
电池电压在4.2V时，V7导通，V6截止，电池进行恒压充电，V4导
通，蓝灯LED亮；而R4作为三端调整管的调压电阻。
2．5 电池保护电路
图2.4 恒流恒压转换锂电池充电器保护电路是电池充电电路不可或缺的部分，它主要
是防范电池过充；该电路主要由锂电池保护专用集成电路DW01，充、
放电控制MOSFET1(内含两只N沟道MOSFET)等部分组成，单体锂电池接在B+和B-之间，电池组从+VCC和—VCC输出电压。充电时，充电器输出电压接在+VCC和—VCC之间，电流从+VCC到单体电池的B+和B-，再经过充电控制MOSFET到—VCC。在充电过程中，当单体电池的电压超过4.35V时，专用集成电路DW01的OC脚输出信号使充电控制MOSFET关断，锂电池立即停止充电，从而防止锂电池因过充电而损坏。放电过程中，当单体电池的电压降到2.30V时，DW01的OD脚输出信号使放电控制MOSFET关断，锂电池立即停止放电，从而防止锂电池因过放电而损坏，DW01的CS脚为电流检测脚，输
出短路时，充放电控制MOSFET的导通压降剧增，CS脚电压迅速升高，DW01输出信号使充放电控制MOSFET迅速关断，从而实现过电流或短路保护。
器件DW01
正常条件：如果VODL>VDD>VOCU，并且VCH 图2.5 保护电路 并且VCSI 注：当电池第一次接上保护电路时，这个电路可能不会进入正常模式，此时无法放电。如果产生这种现象，使CSI管脚电压等于VSS电压（将CSI与VSS短路或连接充电器），就可以进入正常模式。VOCD表示过充电检测电压，VOCR表示过充电释放电压，VODL表示过放电检测电压，VODR表示过放电释放电压，VOI1表示过电流1检测电压，VOI2表示过电流2（短路电流）检测电压，VCH表示过电器检测电压，TOC表示过充电检测迟延时间，TOD表示过放电检测迟延时间，TOI1表示过电流1检测迟延时间，TOI2表示过电流2（短路电流）检测迟延时间。 2.6 整体电路 充电电路是由电源单元，电池采样单元，逻辑处理单元，恒流恒压转换单元，电池过充保护电路构成；电源通过变压器降压然后经整流管整流把交流变直流，然后经LM317三端调整管，保持输出一个稳定的电流，即输出电流为恒流I=1.25×(1+R3／R4)+Iq；Iq为三端调整管输出电流可忽略。 图2.6 锂电池充电器电路 第三章充电器仿真实验 充电器电路在理论上已经过计算分析，然而在仿真上是否与理论中计算的结果一致，是在实践中重要的一部，这就需要进行仿真实验来验证；仿真软件采用专用电气电路仿真软件 multisim。观察仿真数据变记录，然后与理论值进行对比分析是否一致，做出最后的修订。 3.1 仿真实验 实验目的是验证理论值与仿真值是否一致，得出电路的最佳效果。 实验仪器有家庭电脑，multisim仿真软件。 实验的步骤分析 实验在进行仿真然后计算再仿真验证直到一个比较理想的状态的过程。观察电池电压4.2V 以下时，改变电池电压，看充电电流是否恒定不变；然后观察电池电压在4.2V时，电压是否恒定不变。电池在电压为3V在理论中为恒流充阶段，根据仿真结果在3V和4V时的电流值相差不是很大可以近似为恒流。故在恒流上理论值与仿真值近似相等，实验成功。电池电压在4.2V时的电流非常小，可判断其为恒压充。综合，仿真结果与理论分析结果接近，由此，充电电路为正确电路，且具有充电特性，在4.2V以下为恒流充，在4.2V时，电池进入恒压充。 图3.1 仿真结果显示 总结 该充电电路在原来的单纯的恒流充中多加了一个恒压充，使电池在充电时能够避免一些不必要的损伤。两种充电方案在电路元器件种类看基本一致，都有电源单元，逻辑处理单元，电池采样单元，电池保护电路，而恒流恒压充只都加了一个恒流恒压转换单元，显然恒流恒压充的性价比得到了提高，适合当代大众的品味。在完成充电电路设计过程中主要采用了模拟电子技术，把各个模拟器件组成单元模块，然后通过这些单元组成整个充电电路。仿真中由于无法对电池内部电阻准确的计算以及没有变压器元件，因而带来大量的不便，事实中电池内部电阻是变化的，而在仿真时，人为的把电池内部电阻值作为不变值，故在仿真时带来了误差；由于没有变压器元件，在仿真时躲避了对电源单元的仿真，只是在理论上把该部分电路的作用作为主观想法。在整体上，电路满足恒流恒压充的转换条件，验证了电池充电电路的恒流恒压充的功能。但还存在一些不足，在充电过程中设置的恒流充的电流还是较小，不能快速充；同时电池在充足时不能自动的停充，有在充满电时，有倒放的不足，另外在逻辑处理单元的稳压二级管要求比较高稳压值误差不能超过0.1V。未来中在恒流充部分增大电流，同时需要把倒放的不足弥补，让电池在充电过程中可靠自动的停充。 参考文献 [1]康华光，陈大钦.电子技术基础模拟部分[M].华中科技大学电子技术课程组. [2]魏海明，杨兴瑶.实用电子电路500例[M].化学工业出版社，2003.112—137. [3]李响初，阙爱仁，李喜初.实用电子控制线路200例[M].中国电力出版社，2009.188—207. [4]孙俊人.通用模拟电路[M].中国计量出版社，2001. 21—22,154—170. 致谢 经历这个课程设计，感受到设计的艰辛与收获；在设计过程中领悟到模拟电路的一些单元电路的作用及用法，以及一些模拟电路的元器件在电路中的作用。理解并掌握了锂电池的充电过程。在这里我首先要感谢自己的父母，是他们给予了我们的生命，给予了关照和抚养，是他们教育我们学习的真谛。然后需要感谢的是文理学院给予了我们学习氛围，给予了我们一个学习深造的平台，以及学院给我们一个这样的一个学习平台。再者要感谢王文虎老师，因为在他的熏陶之下使得我们在生活上有了一种积极向上的风气，更重要的是那种凛然之气带给我们在学习上的严整性，在课程设计过程中经历了几个大的疑云，然而经过王老师的点拨，再经过自己的思考，让我感觉到“山穷水尽疑无路，柳暗花明又一村”；他的严整之风，知识渊博，视野雄阔为我营造了良好的学习氛围，俗话说：授人以鱼不如授人以渔，置身其间，耳濡目染使我接受了全新的观念和严整的学术之风。最后，我要感谢的是同学和学长们给予的支持、帮助；在探讨充电电路是是谢鹏给与了一个他设计的电池充电的电路图，再在他的图中经过自己的改编和调研完成了一副自己设计的充电电路图；还需要感谢的是康文邵在软件画电路图时的注意事项和一些使用技巧，使得我能完好的画出自己设计的电路图；另外需要感谢的是马庆修学长在电路探讨中的帮助，以及给与的电脑使用，才能写好设计的文档。在这里我衷心的感谢各位给予的帮助。 附录1 锂电池充电器电路图 图1 锂电池充电器电路 附录2 锂电池充电器电路元器件明细表 序号代号名称型号与规格数量备注 1 Rp3、Rp7、滑动变阻器100Ω/0.5W 2 2 R16 电阻100Ω/0.5W 1 3 R9、R10、 R11、R13、 R14、R17 电阻1KΩ/0.25W 6 4 R1、R2 电阻 2.2KΩ/0.25W 2 5 R4 电阻5KΩ/0.25W 1 6 R5、R7、 R10、R12 电阻10KΩ/0.25W 4 7 R2 电阻13KΩ/0.25W 1 8 R6 电阻20KΩ/0.25W 1 9 R8、R15 电阻100KΩ/0.25W 2 10 C6 有极性电容0.1uF/16V 1 11 C1、C3 有极性电容47uF/25V 2 12 C2、C4、C5 无极性电容33uF 3 13 V3、V5、 V6、V7、 V8、V9、 V10、V11 二极管IN4007 8 14 V1红灯、 V4蓝灯 发光二极管Ф 5 2 15 V2 稳压二极管1N5991 1 16 V10 PNP三极管9015 1 17 V11 NPN三极管9012 1 18 V12、V13 NCMOS管TPC8003 2 19 N1、N2 集成运放器741 2 20 N3 锂电池保护 芯片 DW01 1 21 U1 三端稳压器7809 1 22 U2 三端调整管LM317 1 23 T 变压器交220V/交 15V 1 万能充电器结构设计 手机充电器开发目录 一、方案定向 二、基本规格要求书的制作 三、ID 的确认 四、结构建模 1.资料的汇总 2.构思拆件 3.外观件的绘制 4.初步拆件 5.PCB 设计指引制作 6.拆件效果图的确认 五、结构设计 ㈠主体：面底壳 1.止口线的制作 2.螺丝柱的结构 3.主扣的分布 4.与透明盖装配位置的结构设计 5.接触片的避空槽的设计 6.与胶垫或海绵垫等装配位置的结构设计 https://www.doczj.com/doc/f215156319.html,B 的固定结构 8.连接片尾部的避空口设计 9.插头安装的设计 10.散热窗,贴主标的位置,支撑凸点的设计 11.PCBA板的固定结构 ㈡透明盖 1.接触片、连接片的固定结构 2.接触片接触头的避空口设计 3.与主体装配的常用结构 4.压紧电池的装置设计 ㈢充电器夹紧力产生装置的结构设计 ㈣其他零配件的设计。 六、结构手板的制作与验证 七、结构设计优化 八、结构评审 九、开模评审 十、开模期间的项目跟进 十一、报价资料的整理 十二、试模与改模 十三、试产 十四、量产 手机充电器简介 手机充电器主要按照使用的方式进行分类。手机充电器大致可以分为座式充电器、旅行充电器和车载充电器。 * 座式充电器。这类充电器一般多为慢充模式，充电时间较长，大约为4～5 小时。 * 旅行充电器。大多数手机标准配置中只有旅行充电器。旅行充电器和座式充电器对电池充电的效果是一样的。这类充 电器携带方便，对于经常出外旅行的人来说比较合适，它一般是快速充电方式，充电时间为2～3 小时，旅行充电器基本 都具有充满自停的功能，对手机不会有任何不良影响。 * 车载充电器。这类充电器可以方便用户在汽车上为手机充电。其原理是采用汽车点烟器的电流电压12－24V，经“车 旧手机智能充电器的破解和利用（一）——摩托罗拉AAPN4060A 智能，本是一个严谨的学术用语。但经过商家的炒作让你完全弄不懂了，从数千元的智能电脑、智能手机直至几元钱的智能万能充，真不知商家的嘴里面“智能”有多复杂，它又值几个钱？ 我是从不相信商家的宣传，只有拆机找到真正的MCU后才确认这是智能充电器。因为这是世界上大型电子企业对这个类型充电器约定成俗的称呼。 MCU(Micro Control Unit)中文名称为微控制单元，又称单片微型计算机(Single Chip Microcomputer)或者单片机，是指将计算机的CPU、RAM、ROM、定时计数器和多种I/O 接口等集成在一片芯片上，形成芯片级的计算机，为不同的应用场合做不同组合控制。适合智能充电器的应是8位以上单片机，并同时具有几个8位以上ADC模数转换器和20mA 以上输出端口。 手机智能充电器多生产在1995—2004年之间，随着手机电源管理芯片的不断完善、以及廉价产品的致命冲击，现货市场已经找不到它们的踪影。但其优良的充电特征，极佳的保护性能确是二手市场中物美价廉的宝贝。把它们挖掘出来，改造利用，成为我们手中常备的手机电池充电器是非常理想的。我将用连续数贴把不同组合的改造利用方案介绍给大家。以下是我手中的几种手机锂电智能充电器 品牌型号输出电流单片机适用改造类型 韩国DCH128KDK充电器 0.8A双路摩托罗拉MC68HC908 18650充电固定万能充 韩国TC-550充电器0.45/0.75/0.9A 摩托罗拉MC68HC908 多档万能充 摩托罗拉AAPN4060A 6.2V0.65A、4.2V0.5A 义隆EM76P358 万能充18650充电适配器 摩托罗拉CHPN4487A 0.35A 义隆FHP5830ACP 一体式万能充内嵌式充电器 三星DCR037SBS座充0.5A ST62T01C 座充、万能充 厦新BGP-3000座充 0.45A CF745 座充、万能充 关于三星座充的改造网上文章太多了，这类座充就不重复讨论了。今天介绍摩托罗拉AAPN4060A，重点是破解和扩容问题。 摩托罗拉AAPN4060A电路原理： 为更好理解改装的原理，方便网友交流。把我测绘的原理图附上：图中的电流电压值是计算值；而下面白框表中的是实测值。 AAPN4060A的单片机的]1-4脚是对负载检测，以判定采用何种工作模式的关键，其中3、4脚是ADC模数转换方式检测，1、2脚是输入电平检测。开机后有约7mA限制电流用于负载检测。 1脚是FB反馈信号监测：在正常工作状态下为高电位。如果在6.2V或4.2V时短路、断路情况下，都会及时关机。因此对于老旧的电池拒充的可能性极大 2脚是ID信号监测：空载时为高电位，6.2V时为低电位，这时ID线其实直接接地就可，接3K电阻是因为我觉得直接接地Q204的基极电流有点大。在4.2V工作模式下，在开机的初始阶段电池的专用只读存储器发出串行数字信号通过Q204使2脚电平不断高低变化，单片机接收了这些数字信号，判断无误后，便进入锂电池快速充电模式，在此模式正常工作后，只读存储器悬空，2 脚高电位。 3脚是充电电压检测脚。但它检测的是电池电压+测流电阻压降+各种线损电压，它是用来 所有的 输入关键字 联系我们 | TI 全球网站: 中国 (简体中文) | my.TI 登录 返回目录页 先进的锂电池线性充电管理芯片BQ2057及其应用 北京理工大学机电工程学院 魏维伟 李杰 摘要：本文介绍美国TI 公司生产的先进锂电池充电管 理芯片BQ2057，利用BQ2057系列芯片及简单外围电 路可设计低成本的单/双节锂电池充电器，非常适用于 便携式电子仪器的紧凑设计。本文将在介绍BQ2057 芯片的特点、功能的基础上，给出典型充电电路的设 计方法及应用该充电芯片设计便携式仪器的体会。 关键词：锂电池 充电器 BQ2057 1 引言 BQ2057系列是美国TI 公司生产的先进锂电池充电管 理芯片，BQ2057系列芯片适合单节(4.1V 或4.2V)或 双节(8.2V 或8.4V)锂离子(Li-Ion)和锂聚合物(Li-Pol) 电池的充电需要，同时根据不同的应用提供了MSOP 、 TSSOP 和SOIC 的可选封装形式，利用该芯片设计的 充电器外围电路及其简单，非常适合便携式电子产品 的紧凑设计需要。BQ2057可以动态补偿锂电池组的内 阻以减少充电时间，带有可选的电池温度监测，利用 电池组温度传感器连续检测电池温度，当电池温度超 出设定范围时BQ2057关闭对电池充电。内部集成的 恒压恒流器带有高/低边电流感测和可编程充电电流， 充电状态识别可由输出的LED 指示灯或与主控器接 口实现，具有自动重新充电、最小电流终止充电、低 功耗睡眠等特性。 2.功能及特性 2.1 器件封装及型号选择 BQ2057系列充电芯片为满足设计需要，提供了多种可 选封装及型号，其封装形式如图2－1所示，有MSOP 、 手机万能充电器电路原理 由于各型号手机所附带的充电器插口不同，所以造成各手机充电器之间不能通用。当用户手机充电器损坏或丢失后，无法修复或购不到同型号充电器，使手机无法使用。万能充电器厂家看到这样的商机，就开发生产出手机万能充电器，该充电器由于其体积小、携带方便，操作简单，价格便宜，适合机型多，深受用户的欢迎。下面以深圳亚力通实业有限公司生产的四海通S538型万能充电器为例，介绍其工作原理和维修方法。该充电器在市场上占有率较高，又没有随机附带电路图，给维修带来一定的难度，本文根据实物测绘出其工作原理图，见附图，供维修时参考。 四海通S538型万能充电器在外观设计上比较独特，面板上采用透明塑料制作的半椭圆形夹子，透明塑料面板上固定有两个距离可调节的不锈钢簧片作为充电电极。面板的尾部并排有1个测试开关(极性转换开关)和4个状态指示灯，用户根据需要可以调节充电器电极距离和输出电压极性，并通过状态指示灯可方便看出电池的充电情况。 一、工作原理 该充电器电路主要由振荡电路、充电电路、稳压保护电路等组成，其输入电压AC220V、50／60Hz、40mA，输出电压DC4.2V、输出电流在150mA～180mA。在充电之前，先接上待充电池，看充电器面板上的测试指示灯是否亮?若亮，表示极性正确，可以接通电源充电；否则，说明电池的极性和充电器输出电压的极性是相反的，这时需要按一下极性转换开关AN1(测试键)才行。具体电路原理如下。 1．振荡电路 该电路主要由三极管VT2及开关变压器T1等组成。接通电源后，交流220V 经二极管VD2半波整流，形成100V左右的直流电压。该电压经开关变压器T的1-1初级绕组加到了三极管VT2的c极，同时该电压经启动电阻R4为VT2的b 极提供一个正向偏置电压，使VT2导通。此时，三极管VT2和开关变压器T1组成的间歇振荡电路开始工作，开关变压器T的1-1初级绕组中有电流通过。由于正反馈作用，在变压器T的1-2绕组感应的电压通过反馈电阻R1和电容C1加到 笔记本电池保护电路知识 现在的笔记本电池都是所谓智能（smart battery）的了，她能告诉电脑：我现在还剩余多少容量，现在的电压是多少，电流是多少，按现在的放电速率我还能用多长时间，我是否该充电了，充电应该用多大的电流、电压，充电是否充过头了，放电是否放过头了，温度是否过高，等等。电池要提供这些所谓的智能信息，就要在电池中增加一个电路。这个电路通常都使用现成的专用芯片，如最流行的BQ系列芯片：BQ2060A，BQ2083，BQ2085，BQ2040等，这些芯片检测流入和流出电芯的电流，算出上面所谓的智能信息。 这个电路还要增加一个功能：保护功能。上面说了电路能检测出充电是否充过头了，放电是否放过头了。既然知道充过头了，就要使充电电源充不到电芯上去；放电放过头了，就要切断电芯对外放电。温度过高了，就要是电池停下来。这就是所谓的保护功能。 最后一个功能就是通讯，电池准备了这些信息，总要发送出去吧。所以通讯少不了。 按上所说，通常的电池其实主要是检测部分，能检测出来信息，保护功能实现自然简单，无非是开关而已。 当然有的电池将充电部分做到电池里面去了，如COMPAQ 笔记本电脑的不少电池都是如此。 先不必看BQ2060是如何检测那些智能信息的，先看BQ2060都检测出了哪些信息？这些检测出来的信息存放在什么地方了？在BQ2060的DATASHEET 中，有个Table 3. bq2060 Register functions，这里存放了BQ2060检测出来智能信息的。这些信息就是所谓的Smart Battery Data（智能电池数据），它们都被定义成标准了（见Smart Battery Data Specfication）。 BQ2050中检测出来的信息没有这么丰富，它不符合这个标准。BQ2040，BQ2083，BQ2085都符合这个标准，检测出来的信息也是这些。 下面解释一下BQ2060检测出来信息的意思。 1. 静态信息：静态信息不是检测出来的，而是生产厂家自己写进去的，它一般写在24C01中，BQ2060从24C01中读到它自己里面去。ManufactureDate, ManufactureName, DeviceName, Devicechemistry, SpecificationInfo, DesignVoltage, DesignCapacity,RemainingCapacityAlarm, RemainingTimeAlarm, BatteryMode。这些信息不言自明。 2.动态信息：动态信息中有些是检测出来的，有些是纯粹计算出来的，目的就是免去用户自己计算了。检测的：Voltage, Current, Temperature, AverageCurrent, RemainingCapacity, FullChargeCapacity, BatteryStatus。计算的：RelativeStateOfCharge, AbsoluteStateOfCharge, RunTimeToEmpty, AverageTimeToEmpty, AverageTimeToFull, CycleCount.。信息ChargingVoltage, ChargingCurrent 告诉充电器应该用多大的充电电流给它充电，在多大的电压处应该变成恒压充电。AtRate, AtRateTimeToFull, AtRateTimeToEmpty, AtRateOK 纯粹是帮用户计算信息用的。 3.每个厂家的特定信息：标准Smart Battery Data Specfication之外的一些信息。这些信息只有5项，不同厂家不一样，对于BQ2060就是VCELL1-4和PackConfigureation。对于BQ2085，PackConfigureation的意义就和BQ2060不大一样。 太阳能手机锂电池充电器 1.课题背景 随着科技的快速发展，越来越多的资源得到了利用，太阳能太阳光的辐射能量，已然成为一种巨大的干净可再生能源。目前各国已经开始争相开发并使用它，如何将太阳能转换为电能并对手机进行充电也就成为一个热门的小制作方向。我们需要设计一个合适的电路，基于手机电池的输入伏安特性，让它能够对手机电池进行高效率的充电，最后做出一个实物进行调试和各项参数的测试、评估。 2.模块说明 2.1太阳能电池的原理 太阳能电池工作原理的基础是半导体PN结的光生伏特效 应。也就是指半导体在光照时产生电动势的现象。具体而言就是，当光照射到PN结的一个面，有光伏发电时，若光子能量大于半导体材料的禁带宽度，那么每吸收一个光子就产生一对自由电子和空穴，在半导体内部结附近生成的载流子没有被复合而到达空间电荷区，受内建电场的吸引，电子流入n 区，空穴流入p 区，结果使n 区储存了过剩的电子，p 区有过剩的空穴。它们在pn 结附近形成与势垒方向相反的光生电场，最后建立一个与光照强度有关的电动势。 2.2稳压模块 可供选择的芯片有XL6009/LT3757，本研究选择XL6009。 升级型号XL6009拥有足够技术含量，对比LT3757其强势在 于：可以满足LT3757所有应用领域;大功率开关管内置；系统软启动功能内置，LT3757需要外置电容；环路频率补偿电容内置， LT3757必须外置阻容元器件；振荡频率内置，LT3757需要外接振 荡阻;LT3757 还需要外接采样电阻（由于功率管外置造成），外 接内部供电电源的滤波电容。因此，XL6009同比LT3757性能提 升，外围简单，系统设计方便灵活，芯片可靠性提高了，是一个非常优秀的高性价比方案。这个芯片可以实现大功率的升压，升降，正负转换; 并且每种拓朴大功率输出时效率都比较高; 由于功 率管内置，系统性能比LT3757好，可以解决我们目前升压，升 降压针对供电电压方面的困扰，最高电压比LT3757还要 强;XL6009来实现buck-boost的拓朴，随便输入5?40V,输出 2.5?36V,最大电流能力视功率变换而定，没有任何电压方面的困扰了。 2.3降压模块 三端集成稳压器与DC-DC电源模块的功能是相同的，即均用于直流- 直流电压变换，但是这两种模块的变换原理及相关参数存在一定的差别，因此就导致其使用场合的不同。通过比较两者的优缺点：DC-DC电源模块具有电流及静态电流小、效率高的优点，但是输出纹波和开关噪音较大、成本相对较高; 而三端稳压芯片具有提供大电流、噪声较小的优点，但是效率较前者低。本 手机电池 万能充电器电路原理 由于各型号手机所附带的充电器插口不同，以造成各手机充电器之间不能通用。当用户手机充电器损坏或丢失后，无法修复或购不到同型号充电器，使手机无法使用。万能充电器厂家看到这样的商机，就开发生产出手机万能充电器，该充电器由于其体积小、携带方便，操作简单，价格便宜，适合机型多，深受用户的欢迎。下面以深圳亚力通实业有限公司生产的四海通S538型万能充电器为例，介绍其工作原理和维修方法。该充电器在市场上占有率较高，又没有随机附带电路图，给维修带来一定的难度，本文根据实物测绘出其工作原理图，见附图，供维修时参考。 四海通S538型万能充电器在外观设计上比较独特，面板上采用透明塑料制作的半椭圆形夹子，透明塑料面板上固定有两个距离可调节的不锈钢簧片作为充电电极。面板的尾部并排有1个测试开关(极性转换开关)和4个状态指示灯，用户根据需要可以调节充电器电极距离和输出电压极性，并通过状态指示灯可方便看出电池的充电情况。 一、工作原理 该充电器电路主要由振荡电路、充电电路、稳压保护电路等 组成，其输入电压AC220V、50／60Hz、40mA，输出电压DC4．2V、输出电流在150mA～180mA。在充电之前，先接上待充电池，看充电器面板上的测试指示灯是否亮?若亮，表示极性正确，可以接通电源充电；否则，说明电池的极性和充电器输出电压的极性是相反的，这时需要按一下极性转换开关AN1(测试键)才行。具体电路原理如下。 1．振荡电路 该电路主要由三极管VT2及开关变压器T1等组成。接通电源后，交流220V经二极管VD2半波整流，形成100V左右的直流电压。该电压经开关变压器T的卜1初级绕组加到了三极管VT2的c极，同时该电压经启动电阻R4为VT2的b 极提供一个正向偏置电压，使VT2导通。此时，三极管VT2和开关变压器T1组成的间歇振荡电路开始工作，开关变压器T的1-1初级绕组中有电流通过。由于正反馈作用，在变压器T的1-2绕组感应的电压通过反馈电阻R1和电容C1加到VT2的b极，使三极管VT2的b极导通电流加大，迅速进人饱和区。随着电容C1两端电压不断升高，VT1的b 极电压逐渐降低，使三极管VT2逐渐退出饱和区，其集电极电流开始减少，变压器T的1-1初级绕组中产生的磁通量也开始减少。在变压器T的1-2绕组感应的负反馈电压，使VT2迅速截止，完成一个振荡周期。在VT2进入截止期间， 智能手机锂电池充电管理—一种集成化的解决方案 手机的锂离子电池充电安全性日益受到消费者重视，因此智能手机 制造商在设计产品时，须掌握锂离子电池的相关规格和特性，并使用具备完善 电池检测及保护功能的充电芯片，以降低过电流、过电压或过温等状况所造成 的危险。 一般来说，锂离子电池会有电性安全的范围限制。由于锂离子电池的特性，当电池电压在充电时上升到最高设定电压后，要立即停止充电，避免电池 因过充电造成电池损毁而产生危险;电池供电(放电)时，电池电压如果降至最低 设定电压以下便要停止放电，避免因过放电而降低使用寿命。此外，为确保电 池使用上的安全，锂离子电池还必须要加装短路保护，以避免发生危险。 本文以帝奥微电子一款开关充电芯片DIO5425为例，详细探讨关于智能手机充电管理的系统级设计。DIO5425部署于手机电源输入接口：USB/DC Source 之后，通过开关转换可以将输入电流同时用于手机系统供电和电池充电。DIO5425具有优秀的充电管理功能和锂电池保护功能，支持USB2.0和USB3.0协议。DIO5425具有智能电源路径管理功能。 Figure.1 DIO5425参考设计电路 锂离子电池充电管理芯片必须具备以下几点特性： 可提供固定电流给充电电池 当电池电压到达最大值且不再上升时，其充电电流便会开始下降，如此可避免对电池过度充电，造成电池损伤;当充电电流降至一定程度时，充电器将停止充电。 确保电池具备可使用电压 电池在充电完成后，若长时间放置不 使用会有自然放电的情形出现，为避免电池过度自放电导致电池电压下降，当 电池电压低于所设定电压时，充电器会重新开始对电池充电，确保电池在使用 前言 随着越来越多的手持式电器的出现，对高性能、小尺寸、重量轻的电池充电器的需求也越来越大。电池技术的持续进步也要求更复杂的充电算法以实现快速、安全的充电。因此需要对充电过程进行更精确的监控，以缩短充电时间、达到最大的电池容量，并防止电池损坏。AVR 已经在竞争中领先了一步，被证明是下一代充电器的完美控制芯片。Atmel AVR 微处理器是当前市场上能够以单片方式提供Flash、EEPROM 和10 位ADC的最高效的8 位RISC 微处理器。由于程序存储器为Flash，因此可以不用象MASK ROM一样，有几个软件版本就库存几种型号。Flash 可以在发货之前再进行编程，或是在PCB贴装之后再通过ISP 进行编程，从而允许在最后一分钟进行软件更新。EEPROM 可用于保存标定系数和电池特性参数，如保存充电记录以提高实际使用的电池容量。10位A/D 转换器可以提供足够的测量精度，使得充好后的容量更接近其最大容量。而其他方案为了达到此目的，可能需要外部的ADC，不但占用PCB 空间，也提高了系统成本。AVR 是目前唯一的针对像“C”这样的高级语言而设计的8 位微处理器。C 代码似的设计很容易进行调整以适合当前和未来的电池，而本次智能型充电器显示程序的编写则就是用C语言写的。 第一章概述 第一节绪论 1.1.1课题背景 如今，随着越来越多的手持式电器的出现，对高性能、小尺寸、重量轻的电池充电器的需求也越来越大。电池技术的持续进步也要求更复杂的充电算法以实现快速、安全的充电。因此需要对充电过程进行更精确的监控，以缩短充电时间、达到最大的电池容量，并防止电池损坏。与此同时，对充电电池的性能和工作寿命的要求也不断地提高。从20世纪60年代的商用镍镉和密封铅酸电池到近几年的镍氢和锂离子技术，可充电电池容量和性能得到了飞速的发展。目前各种电器使用的充电电池主要有镍镉电池（NiCd）、镍氢电池（NiMH）、锂电池（Li-Ion）和密封铅酸电池（SLA）四种类型。 电池充电是通过逆向化学反应将能量存储到化学系统里实现的。由于使用的化学物质的不同，电池有自己的特性。设计充电器时要仔细了解这些特性以防止过度充电而损坏电。 目前，市场上卖得最多的是旅行充电器，但是严格从充电电路上分析，只有很少部分充电器才能真正意义上被称为智能充电器，随着越来越多的手持式电器的出现，对高性能、小尺寸、轻重量的电池充电器的需求也越来越大。电池技术的持续进步也要求更复杂的充电算法以实现快速、安全地充电，因此，需要对充电过程进行更精确地监控(例如对充、放电电流、充电电压、温度等的监控)，以缩短充电时间，达到最大的电池容量，并防止电池损坏。因此，智能型充电电路通常包括了恒流／恒压控制环路、电池电压监测电路、电池温度检测电路、外部显示电路(LED或LCD显示)等基本单元。其框图如下： 摘要：本文介绍美国TI公司生产的先进锂电池充电管理芯片BQ2057，利用BQ2057系列芯片及简单外围电路可设计低成本的单/双节锂电池充电器，非常适用于便携式电子仪器的紧凑设计。本文将在介绍BQ2057芯片的特点、功能的基础上，给出典型充电电路的设计方法及应用该充电芯片设计便携式仪器的体会。 关键词：锂电池充电器BQ2057 1 引言 BQ2057系列是美国TI公司生产的先进锂电池充电管理芯片，BQ2057系列芯片适合单节(4.1V或4.2V)或双节(8.2V或8.4V)锂离子(Li-Ion)和锂聚合物(Li-Pol)电池的充电需要，同时根据不同的应用提供了MSOP、TSSOP和SOIC的可选封装形式，利用该芯片设计的充电器外围电路及其简单，非常适合便携式电子产品的紧凑设计需要。BQ2057可以动态补偿锂电池组的内阻以减少充电时间，带有可选的电池温度监测，利用电池组温度传感器连续检测电池温度，当电池温度超出设定范围时BQ2057关闭对电池充电。内部集成的恒压恒流器带有高/低边电流感测和可编程充电电流，充电状态识别可由输出的LED指示灯或与主控器接口实现，具有自动重新充电、最小电流终止充电、低功耗睡眠等特性。 2.功能及特性 2.1 器件封装及型号选择 BQ2057系列充电芯片为满足设计需要，提供了多种可选封装及型号，其封装形式如图2－1所示，有MSOP、TSSOP和SOIC三种封装形式。其型号如表2－1所示，有BQ2057、BQ2057C、BQ2057T和BQ2057W四种信号，分别适合4.1V、4.2V、8.2V和8.4V的充电需要。 元件型号 BQ2057 BQ2057C BQ2057T BQ2057W 8.4V BQ2057的引脚功能描述如下： ?VCC (引脚1):工作电源输入； ?TS (引脚2):温度感测输入，用于检测电池组的温度； ?STAT(引脚3):充电状态输出，包括:充电中、充电完成和温度故障三个状态； ?VSS (引脚4):工作电源地输入； ?CC (引脚5):充电控制输出； ?COMP(引脚6):充电速率补偿输入； ?SNS (引脚7):充电电流感测输入； ?BAT (引脚8):锂电池电压输入； 2.2 充电状态流程 BQ2057的充电状态流程如图2－3所示，其充电曲线如图2－2所示，BQ2057的充电分为三个阶段：预充状态、恒流充电和恒压充电阶段。 锂电池充电电路图 锂电池是继镍镉、镍氢电池之后，可充电电池家族中的佼佼者．锂离子电池以其优良的特性，被广泛应用于: 手机、摄录像机、笔记本电脑、无绳电话、电动工具、遥控或电动玩具、照相机等便携式电子设备中。 一、锂电池与镍镉、镍氢可充电池： 锂离子电池的负极为石墨晶体，正极通常为二氧化锂。充电时锂离子由正极向负极运动而嵌入石墨层中。放电时，锂离子从石墨晶体内负极表面脱离移向正极。所以，在该电池充放电过程中锂总是以锂离子形态出现，而不是以金属锂的形态出现。因而这种电池叫做锂离子电池，简称锂电池。 锂电池具有：体积小、容量大、重量轻、无污染、单节电压高、自放电率低、电池循环次数多等优点，但价格较贵。镍镉电池因容量低，自放电严重，且对环境有污染，正逐步被淘汰。镍氢电池具有较高的性能价格比，且不污染环境，但单体电压只有1.2V，因而在使用范围上受到限制。 二、锂电池的特点： 1、具有更高的重量能量比、体积能量比； 2、电压高，单节锂电池电压为3.6V，等于3只镍镉或镍氢充电电池的串联电压； 3、自放电小可长时间存放，这是该电池最突出的优越性； 4、无记忆效应。锂电池不存在镍镉电池的所谓记忆效应，所以锂电池充电前无需放电； 5、寿命长。正常工作条件下，锂电池充/放电循环次数远大于500次； 6、可以快速充电。锂电池通常可以采用0.5～1倍容量的电流充电，使充电时间缩短至1～2小时； 7、可以随意并联使用； 8、由于电池中不含镉、铅、汞等重金属元素，对环境无污染，是当代最先进的绿色电池； 9、成本高。与其它可充电池相比，锂电池价格较贵。 三、锂电池的内部结构： 锂电池通常有两种外型：圆柱型和长方型。 电池内部采用螺旋绕制结构，用一种非常精细而渗透性很强的聚乙烯薄膜隔离材料在正、负极间间隔而成。正极包括由锂和二氧化钴组成的锂离子收集极及由铝薄膜组成的电流收集极。负极由片状碳材料组成的锂离子收集极和铜薄膜组成的电流收集极组成。电池内充有有机电解质溶液。另外还装有安全阀和PTC元件，以便电池在不正常状态及输出短路时保护电池不受损坏。 单节锂电池的电压为3.6V，容量也不可能无限大，因此，常常将单节锂电池进行串、并联处理，以满足不同场合的要求。字串5 四、锂电池的充放电要求； 1、锂电池的充电：根据锂电池的结构特性，最高充电终止电压应为4.2V，不能过充，否则会因正极的锂离子拿走太多，而使电池报废。其充放电要求较高，可采用专用的恒流、恒压充电器进行充电。通常恒流充电至4.2V/节后转入恒压充电，当恒压充电电流降至100mA 以内时，应停止充电。 充电电流（mA）=0.1～1.5倍电池容量（如1350mAh的电池，其充电电流可控制在135～2025mA之间）。常规充电电流可选择在0.5倍电池容量左右，充电时间约为2～3小时。 2、锂电池的放电：因锂电池的内部结构所致，放电时锂离子不能全部移向正极，必须保留一部分锂离子在负极，以保证在下次充电时锂离子能够畅通地嵌入通道。否则，电池寿命就相应缩短。为了保证石墨层中放电后留有部分锂离子，就要严格限制放电终止最低电压，也就是说锂电池不能过放电。放电终止电压通常为3.0V/节，最低不能低于2.5V/节。电池放 天津理工大学中环信息学院 专业设计报告 设计题目：手机万能充电器 设计人：张伟琦 系别：电子信息工程系专业：电子信息科学学与技术 指导老师：王奉良盖琦彭利标 设计时间：2009 年 12 月 07 日至 2009 年 12 月 18 日 目录 关键词：万能充电器，工作原理 第1章设计概述 1.1 设计目的： 专业设计是培养学生综合运用所学知识与技能解决具有一定复杂程度的工程实际问题的综合性工程实际训练；是学生综合素质与培养效果的全面检验；是学生开始毕业设计及学位资格认证的重要依据；也是专业教学质量的综合反映。为促进学生掌握信息技术的理论和技术，具备电子信息工程的设计能力和综合利用相关专业知识的能力，本专业教学计划在基本完成全部理论教学和其他实践环节的同时，安排专业设计2周 1.2 产品设计的意义： ?通过专业设计，使学生进一步巩固加深所学的基础理论、基本技能和专业知识，使之系统化、综合化； ?在专业设计过程中着重培养学生独立工作、独立思考并运用已学的知识解决实际问题的能力，同时培养学生独立获取新知识的能力； ?通过专业设计加强对学生调研调查、资料获取、实验方法、数据资料的综合处理、计算机应用等最基本的工作实践和科研能力的培养； ?通过专业设计的训练，使学生树立起具有符合国情和生产实际的正确的思想和观点，树立起严谨、负责、实事求是、刻苦钻研、勇于探索并具有创新意识及与人合作的工作作风 1.3 产品框图 第2章设计方案选择与论证 2.1 手机充电器原理 所有手机充电器其实都是由一个稳定电源（主要是稳压电源、提供稳定工作电压和足够的电流）加上必要的恒流、限压、限时等控制电路构成。 原装充电器（指线充）上所标注的输出参数：比如输出4.4V/1A、输出5.9V/400mA……就是指内部稳压电源的相关参数。明白了这个道理，你很会知道一个（品质好的）手机充电器很容易改成一个质量优良的稳压电源！比如输出4.4V可以给4.5V的设备用，5.9V的可以给6V的设备用…… 手机常用锂离子（lion）电池的充电器采用的是恒流限压充电制，充电电流一般采用C2左右----即采用两小时充电率，比如500mah电池采用25 0ma充电大约两小时达到4。2V后再恒压充电。 lion电池并不适合采用NIMH电池高级快速充电器所用的-DV/DT检测快速充电方式，因为lion电池对充电电流有严格的限制.锂离子（Li+）非常活泼，大电流充电很容易产生危险。 2.2 类型的使用 先说一下外观,两个金属针,三个指示灯,从左到右依次是"测试","充电","充饱",左侧还有一个开关"转换"。 而不同的手机有不一样的金属片，正和负。（我用的是最外边的两个其他的接法我也不清楚希望达人来解答）总之正级应接“充电器负极”即黑线。 对好正负极之后,插上电源,就会有绿灯在闪,表示充电开始了,如果不闪绿灯就表示正负极没对好,或是没有按下转换键.电充满后绿灯就不闪了,就可以拿下来用了。建议尽量用座充，万能充至少也要买大牌的，几块钱的那种就不要用了 该电路主要由锂电池保护专用集成电路ＤＷ０１，充、放电控制ＭＯＳＦＥＴ１（内含两只Ｎ沟道ＭＯＳＦＥＴ）等部分组成，单体锂电池接在Ｂ＋和Ｂ－之间，电池组从Ｐ＋和Ｐ－输出电压。充电时，充电器输出电压接在Ｐ＋和Ｐ－之间，电流从Ｐ＋到单体电池的Ｂ＋和Ｂ－，再经过充电控制ＭＯＳＦＥＴ到Ｐ－。在充电过程中，当单体电池的电压超过４．３５Ｖ时，专用集成电路ＤＷ０１的ＯＣ脚输出信号使充电控制ＭＯＳＦＥＴ关断，锂电池立即停止充电，从而防止锂电池因过充电而损坏。放电过程中，当单体电池的电压降到２．３０Ｖ时，ＤＷ０１的ＯＤ脚输出信号使放电控制ＭＯＳＦＥＴ关断，锂电池立即停止放电，从而防止锂电池因过放电而损坏，ＤＷ０１的ＣＳ脚为电流检测脚，输出短路时，充放电控制ＭＯＳＦＥＴ的导通压降剧增，ＣＳ脚电压迅速升高，ＤＷ０１输出信号使充放电控制ＭＯＳＦＥＴ迅速关断，从而实现过电流或短路保护。 二次锂电池的优势是什么? 1. 高的能量密度 2. 高的工作电压 3. 无记忆效应 4. 循环寿命长 5. 无污染 6. 重量轻 7. 自放电小 锂聚合物电池具有哪些优点? 1. 无电池漏液问题,其电池内部不含液态电解液,使用胶态的固体。 2. 可制成薄型电池：以 3.6V400mAh的容量，其厚度可薄至0.5mm。 3. 电池可设计成多种形状 4. 电池可弯曲变形：高分子电池最大可弯曲900左右 5. 可制成单颗高电压：液态电解质的电池仅能以数颗电池串联得到高电压，高分子电池由于本身无液体，可在单颗内做成多层组合来达到高电压。 7. 容量将比同样大小的锂离子电池高出一倍 IEC规定锂电池标准循环寿命测试为: 电池以0.2C放至3.0V/支后 1. 1C恒流恒压充电到4.2V截止电流20mA搁置1小时再以0.2C放电至3.0V(一个循环) 反复循环500次后容量应在初容量的60%以上 国家标准规定锂电池的标准荷电保持测试为(IEC无相关标准). 电池在25摄氏度条件下以0.2C放至3.0/支后,以1C恒流恒压充电到4.2V,截止电流10mA,在温度为20+_5下储存28天后,再以0.2C放电至2.75V计算放电容量 什么是二次电池的自放电不同类型电池的自放电率是多少？ 自放电又称荷电保持能力，它是指在开路状态下，电池储存的电量在一定环境条件下的保持能力。一般而言，自放电主要受制造工艺，材料，储存条件的影响自放电是衡量电池性能的主要参数之一。一般而言，电池储存温度越低，自放电率也越低，但也应注意温度过低或过高均有可能造成电池损坏无法使用，BYD 常规电池要求储存温度范围为-20~45。电池充满电开路搁置一段时间后，一定程度的自放电属于正常现象。IEC标准规定镍镉及镍氢电池充满电后，在温度为20度湿度为65%条件下，开路搁置28天，0.2C放电时间分别大于3小时和3小时15分即为达标。 与其它充电电池系统相比，含液体电解液太阳能电池的自放电率明显要低，在25下大约为10%/月。 什么是电池的内阻怎样测量? 电池的内阻是指电池在工作时,电流流过电池内部所受到的阻力,一般分为交流内阻和直流内阻,由于充电 电池内阻很小,测直流内阻时由于电极容量极化,产生极化内阻,故无法测出其真实值,而测其交流内阻可免除极化内阻的影响,得出真实的内值. 交流内阻测试方法为:利用电池等效于一个有源电阻的特点,给电池一个1000HZ,50mA的恒定电流,对其电 压采样整流滤波等一系列处理从而精确地测量其阻值. 什么是电池的内压电池正常内压一般为多少? 电池的内压是由于充放电过程中产生的气体所形成的压力.主要受电池材料制造工艺,结构等使用过程因素影响.一般电池内压均维持在正常水平,在过充或过放情况下,电池内压有可能会升高: 如果复合反应的速度低于分解反应的速度,产生的气体来不及被消耗掉,就会造成电池内压升高. 什么是内压测试? 锂电池内压测试为:(UL标准) 模拟电池在海拔高度为15240m的高空(低气压11.6kPa)下,检验电池是否漏液或发鼓. 具体步骤:将电池1C充电恒流恒压充电到4.2V,截止电流10mA ,然后将其放在气压为11.6Kpa,温度为 (20+_3)的低压箱中储存6小时,电池不会爆炸,起火,裂口,漏液. 环境温度对电池性能有何影响？ 在所有的环境因素中，温度对电池的充放电性能影响最大，在电极/电解液界面上的电化学反应与环境温度有关，电极/电解液界面被视为电池的心脏。如果温度下降，电极的反应率也下降，假设电池电压保持恒定，放电电流降低，电池的功率输出也会下降。如果温度上升则相反，即电池输出功率会上升，温度也影响电 基于AVR的锂电池智能充电器的设计与实现 1 引言 锂电池闲其比能量高、自放电小等优点，成为便携式电子设备的理想电源。近年来，随着笔记本电脑、PDA，无绳电话等大功耗大容量便携式电子产品的普及，其对电源系统的要求也日益提高。为此，研发性能稳定、安全可靠、高效经济的锂电池充电器显得尤为重要。 本文在综合考虑电池安全充电的成本、设计散率及重要性的基础上，设计了一种基于ATtiny261单片机PWM控制的单片开关电源式锂电池充电器，有效地克服了一般充电器过充电、充电不足、效率低的缺点，实现了对锂电池组的智能充电，达到了预期效果。该方案设计灵活，可满足多种型号的锂电池充电需求，且ATtiny261集成化的闪存使其便于软件调试与升级。 2 锂电池充电特性 锂电池充电需要控制它的充电电压，限制其充电电流。锂电池通常都采用三段充电法，即预充电、恒流宽电和恒压充电。锂电池的充电电流通常应限制在1C(C为锂电池的容量)一下，单体充电电压一般为4．2V，否则可能由于电聪过高会造成键电池永久性损坏。 预充电主要是完成对过放的锂电池进行修复，若电池电压低于3V，则必须进行预充电，否刚可省略该阶段。这也是最普遍的情况。在恒流阶段，充电器先给电池提供大的恒定电流，同时电池电压上升，当魄池电压达到饱和电压对，则转入憾压充电，充电电压波动应控制在50mV以内，同时充电电流降低，当电流逐渐减小到规定的值时，可结束充电过程。电池的大部分电能在惯流及恒压阶段从充电器流入电池。曲上可知，充电器实际上是一个精密电源，其电流电压都被限制在所要求的范围之内。 3 硬件电路设计 该系统在电路设计上主要由单片开关电源、控制电路及保护电路三部分组成。 3．1单片开关电源 单片开关电源负责将电能转化为电池充电所需要的形式，构成了充电器的主要功率转换方式。与传统线性充电器大损耗、低效率的缺点相比，由美国Power Integrations公司的TNY268P构成的单片开关电源，其输入电压范围宽(85265VAC)、体积小、重量轻、效率高，其有调压、限流、过热保护等功能，特别适合于构成充电电源。其原理图如图1所示。 图1单片开关电源 该电源采用配稳压管的光藕反馈电路实现15V的低压直流输出，当输出电压发生变化时，通过线性光藕PC817的发光管的电流发生相应的变化，使得TNY268P的EN脚流出电流也发生变化，从而控制其片内功率MOSFET的断、通、调节输出电压，使输压电压稳定。具体反馈原理分析详见后文脉宽调制(PWM)的控制。 在电路结构上，线性光藕PC817，不但可以起到反馈作用还可起到隔离作用。由PNP管Q2和电阻R9、R1O及R12组成的限流电路，则从源头上防止了过电流的问题。由C6及R11构成的缓启电路，则有效抑止了电源上电瞬间的产生的电压尖峰。而二极管D9则防止了电池组的反向放电。此外，对整个充电系统而言，当因意外情况系统失控时，开关电源所提供的15V直流低压也在某种程度上起到了限制其最高电压的作用。 六、简易充电电路： 现在有不少商家出售不带充电板的单节锂电池。其性能优越，价格低廉，可用于自制产品及锂电池组的维修代换，因而深受广大电子爱好者喜爱。有兴趣的读者可参照图二制作一块充电板。其原理是：采用恒定电压给电池充电，确保不会过充。输入直流电压高于所充电池电压3伏即可。R1、Q1、W1、TL431组成精密可调稳压电路，Q2、W2、R2构成可调恒流电路，Q3、R3、R4、R5、LED为充电指示电路。随着被充电池电压的上升，充电电流将逐渐减小，待电池充满后R4上的压降将降低，从而使Q3截止， LED将熄灭，为保证电池能够充足，请在指示灯熄灭后继续充1—2小时。使用时请给Q2、Q3装上合适的散热器。本电路的优点是：制作简单，元器件易购，充电安全，显示直观，并且不会损坏电池．通过改变W1可以对多节串联锂电池充电，改变W２可以对充电电流进行大范围调节。缺点是：无过放电控制电路。图三是该充电板的印制板图（从元件面看的透视图）。 概述 PT6102 是一款高度集成的单节锂离子电池充电器，较少的外部元件数目使得它非常适合于便携式应用。内部集成功率管，不需要外部检测电阻和防倒灌二极管。充电电流通过外部电阻进行设置，充电结束电压固定在4.2V。热反馈可以自动调节充电电流，可以在大功率或高环境温度下对芯片加以保护PT6102 分三个阶段对电流进行充电：当电池电压低于2.9V 时是涓流充电，当电池电压大于2.9V 时是恒流充电，并且涓流充电电流是恒流充电电流的1/10,当电池电压到4.2V 时进行恒压充电，在恒压充电过程中，充电电流逐渐减少，当减少到恒流充电电流的1/10 时，结束充电过程。 特点 可以用 USB 端口直接对单节电池进行充电. 充电电流最大可以到 800mA 不需要外部功率管，检测电阻和防倒灌二极管 涓流、恒流、恒压三阶段，并有热调节功能，可以在无过热的情况下最大化充电电流 精度达±1%的4.2V 充电电压 SOT23-5 和ESOP8 封装 电池保护电路工作原理 随着科技进步与社会发展，象手机、笔记本电脑、MP3播放器、PDA、掌上游戏机、数码摄像机等便携式设备已越来越普及，这类产品中有许多是采用锂离子电池供电，而由于锂离子电池的特性与其它可充电电池不同，内部通常都带有一块电路板，不少人对该电路的作用不了解，本文将对锂离子电池的特点及其保护电路工作原理进行阐述。 锂电池分为一次电池和二次电池两类，目前在部分耗电量较低的便携式电子产品中主要使用不可充电的一次锂电池，而在笔记本电脑、手机、PDA、数码相机等耗电量较大的电子产品中则使用可充电的二次电池，即锂离子电池。与镍镉和镍氢电池相比，锂离子电池具备以下几个优点： 1.电压高，单节锂离子电池的电压可达到3.6V，远高于镍镉和镍氢电池的1.2V 电压。 2.容量密度大，其容量密度是镍氢电池或镍镉电池的1.5-2.5 倍。 3.荷电保持能力强（即自放电小），在放置很长时间后其容量损失也很小。 4.寿命长，正常使用其循环寿命可达到500 次以上。 5.没有记忆效应，在充电前不必将剩余电量放空，使用方便。 由于锂离子电池的化学特性，在正常使用过程中，其内部进行电能与化学能相互转化的化学正反应，但在某些条件下，如对其过充电、过放电和过电流将会导致电池内部发生化学副反应,该副反应加剧后，会严重影响电池的性能与使用寿命，并可能产生大量气体，使电池内部压力迅速增大后爆炸而导致安全问题，因此所有的锂离子电池都需要一个保护电路，用于对电池的充、放电状态进行有效监测，并在某些条件下关断充、放电回路以防止对电池发生损害。 下页中的电路图为一个典型的锂离子电池保护电路原理图。 如图中所示，该保护回路由两个MOSFET（V1、V2）和一个控制IC（N1）外加一些阻容元件构成。控制IC负责监测电池电压与回路电流，并控制两个MOSFET的栅极，MOSFET在电路中起开关作用，分别控制着充电回路与放电回路的导通与关断，C3为延时电容，该电路具有过充电保护、过放电保护、过电流保护与短路保护功能，其工作原理分析如下： 1、正常状态 手机充电器设计报告 题目：手机充电器设计 指导老师：翟永前 专业班级：电子信心工程专业12级 组别：第六组 组长：曹广振 团队成员：王沛、索彬、赵小芳、曹广振 院系名称：通信信号学院 智能充电器的设计 【摘要】 随着手机在世界范围内的普及，手机电池充电器的使用越来越广泛。充电器种类繁多，但从严格意义上讲，只有单片机参与处理和控制的充电器才能称为智能充电器。 该设计利用51单片机的处理控制能力实现充电器的智能化，在单片机的控制下，具有预充、充电保护、自动断电和充电完成报警提示功能。该设计包括了六个功能模块： ·单片机模块：实现充电器的智能控制，如自动断电，充电完成报警提示。·充电过程控制模块：采用专用的电池充电芯片实现对充电过程的控制。·光耦模块：控制通电和断电，在电池充满电后及时关断充电电源。 ·充电电压提供模块：将一般家用交流电压经过变压器、电压转换芯片等转换为5V直流电压。 ·电压测试模块：利用AD转换把充电电池两端的电压通过数码管显示出来。·C51程序：单片机控制电池充电芯片实现充电过程的自动化，并根据充电状态给出有关的指示。 【关键字】 单片机、电压转换、MAX1898、智能、充电器 【目录】 一、设计综述 (4) 二、基本方案 (4) 三、软硬件设计 (5) 四、软硬件仿真 (13) 五、测试 (13) 六、设计体会 (14) 一、设计综述 手机电池的使用寿命和单次使用时间预充电过程密切相关，锂电池是手机最为常用的一种电池，它具有较高的能量重量比、能量体积比，具有记忆效应，可重复充电多次，使用寿命较长，价格也越来越低。锂电池对于充电器的要求也比较苛刻，需要保护电路，为了有效利用电池容量，须将锂电池充点值最大电压，但是过压充电会导致电池损坏，这就要求较高的充电精度。 而大部分充电器多采用大电流的快速充电法,在电池充满后如果不及时停止会使电池发烫，过度的充电会严重损害电池的寿命。一些低成本的充电器采用电压比较法，为了防止过充，一般充电到90%就停止大电流快充，而采用小电流涓流补充充电，这样就使充电时间增长了。 一部好的充电器不但能在短时间内将电量充足，而且还可以对锂电池起到一定的维护作用，修复由于记忆造成的记忆效应，即电池容量下降现象。设计比较科学的充电器往往采用专用充电芯片配合单片机控制的方法。专用的充电芯片可以检测出电池充电饱和时发出的电压变化信号，比较精确的结束充电工作，通过单片机对这些芯片的控制，可以实现充电过程的智能化，以缩短充电时间，同时能够维护电池，延长电池使用寿命。 另外，比起一般充电器，智能充电器还增加了充电电压的显示，让我们能直观的看到电池的由预充、快充、满充充电阶段，从而加强对电池的维护。 二、基本方案 （一）方案分析 该设计采用逐个功能模块分析再组合的方法来实现方案。1、单片机模块 智能的实现利用单片机控制,经过分析，单片机芯片可以选择Atmel公司的AT89C52，来控制充满电时蜂鸣器报警声，以及通过中断控制光耦器件通电和断电。 2、充电过程控制模块万能充电器结构设计
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