多功能充电器 四 (智能多功能充电器)

本例介绍的多功能充电器，采用开关电源电路和微处理器(单片机)控制电路，具有过电流、过电压保护功能，可用于镍氢电池和埋离子电池的充电。电路工作原理该多功能充电器电路由电源开关S1、开关电源电路、控制电路、充电电路和放电电路组成，如图5-所示。开关电源电路由开关振荡集成电路ICl、场效应晶体管VF、电感器Ll、臣、开关变压器T、整流二极管VDl-VD3、三端稳

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压集成电路IC2和外围阻容元件组成。　　控制电路由微处理器集成电路IC3、发光二极管VLl-VL3、控制按钮S2、石英晶振BC和外围阻容元件组成。　　充电电路由晶体管Vl、V2、二极管VD4、VD5、电感器L3和外围阻容元件组成。　　放电电路由晶体管V3和电阻器R、R组成。　　接通Sl后，交流V电压经VDl整流、Cl滤波后分为两路:一路经T的Wl绕组加在VF的漏极(D极)上;另一路经Rl降压后，为ICl提供起动电压。ICl振荡工作后，从5脚输出振荡脉冲，使VF工作在开关状态。　　VF工作后，T的W2、W3绕组上产生了感应电压。W2绕组上产生的感应电压经VD3整流后，一路加在IC1的7脚，作为ICl的工作电源(代替起动电压);另一路经电阻器R9、RlO分压后，加在ICl的2脚，作为自动稳压控制用的基准电压。W3绕组上产生的感应电压经VD2整流后，一路经IC2稳压为+5V(Vcc)，作为控制电路工作电压;另一路作为充电电压，供给充电电路。　　S2为功能转换按钮，用来控制充电与放电工作模式的转换。VLI为电池充满电指示发光二极管，VL2为电池充电指示发光二极管，VL3为放电指示发光二极管。　　在末装电池时，VLl-VL3循环显示。电池接人后，电路先进人埋离子电池充电方式;按下S2后，电路进人镍氢电池充电方式;再按下S2时，电路转人电池放电方式。　　在电池充电状态，IC3的脚将输出低电平，使VL2点亮;同时其脚输出PWM脉冲控制信号，通过V2驱动Vl，使Vl工作在开关状态，开关频率约4OkHz。在Vl导通时，充电电压经Vl、L3和VD4对电池充电。　　IC3的脚为充电电流检测端，8脚为电池电压检测端。当IC3检测到充电电流过大时，其脚输出的PWM脉冲宽度将减小，便Vl的导通时间相对缩短;当充电电流过小时，IC3第脚输出的PWM脉冲宽度将增大，使Vl的导通时间变长，从而保证了充电电流的稳定。镍氢电池充电时为恒流充电方式，充电电流为OmA;埋离子充电时为恒流转恒压充电方式，这样不会因锤离子电池进入保护状态而无法继续充电。　　当电池GB充满电、IC3的8脚检测到电池充满电的信息后，其脚将输出低电平，使VLl点亮，若此时充电的是埋离子电池，则IC3第脚输出的控制信号消失，V2和Vl截止，充吨结束;若此时充电的是镍氢电池，则IC3第脚输出的PWM脉冲宽度将减小，使充电电路迸人渭流充电状态。　　在放电状态，IC3的脚输出低电平，使VU点亮;同时其6脚输出高电平，使V3导通，电池开始放电。当电池放电至*电压时，IC3的脚变为高电平，6脚输出低电平，VL3熄灭，放电结束。　　元器件选择　　Rl选用lW金属膜电阻器;R5、R和R2O均选用1/2W金属膜电阻器;Rl7选用3W金属膜电阻器或线绕电阻器;其余各电阻器均选用1/4W碳膜电阻器或金属膜电阻器。　　Cl选用耐压值为V的铝电解电容器;C2、C6、C7、C9、Cl2和C选用独石电容器或涤纶电容器;C4、C5、Cl5和CI6均选用高频瓷介电容器;C3和C8均选用耐压值为V的铝电解电容器;ClO、Cll和C均选用耐压值为V的铝电解电容器。　　VDl和VD4均选用1N型硅整流二极管;VD2选用lN型整流二极管;VD3选用FR型快恢复二极管或1N型硅开关二极管。　　VLl-VL3均选用φ5mm的发光二极管。　　Vl选用3CA5A或BD、2SB型硅PNP晶体管;V2选用S或3DGl2OB·、2SC型硅NPN晶体管;V3选用3DAlO0或2SC、2SC型硅NPN晶体管。　　VF选用2N型场效应晶体管。　　ICl选用KAB型单端输出式脉宽调制开关电源集成电路;IC2选用肋5型三端稳压集成电路;IC3选用KSC型微处理器集成电路。　　Ll和L2均选用滤波用电感线圈;L3选用小型扼流圈。　　S选用动合(常开)型按钮。　　BC选用4MHz晶体振荡器。: