简易快速充电电源模块电路设计 - 全文

　　本设计采用NEC upd78F0547单片机为主控制器，通过键盘来设置直流电源的输出电流，并可由液晶显示器显示输出的电压、电流值。主电路采用运放LM324和达林顿管组成调节电路，电路设计合理，编程正确。除了完成题目要求外，电路设计了步进设置功能，可设置不同的恒流和稳压值。

　　恒流、恒压充电电路：这部分电路是整个电路的核心部分，主要由D/A转换电路，恒流、恒压调整电路，检测电路组成。

　　控制电路输送来的数字信号由D/A转换电路IC205转换成模拟信号作为基准电压，然后送到电压比较器IC201的正输入端。输出端取样电阻上取得取样电压信号送到电压比较器IC201的负输入端，与基准电压比较，比较结果由IC201的输出端反馈到T202，控制T202的导通状态。由D201、D202、R201、T203组成一个恒流源A，恒流值I=2Ud-Ube/R201 。T202的导通状态影响着对恒流源A的吸收电流，从而改变恒流源A对调整管T201基极的驱动电流，稳定调整管T201的输出值。为减小输出纹波，调整管T201使用达林顿三极管。调整管T201基极电流由一恒流源提供，进一步减小电源电压波动对调整管T201带来的影响。电路采用悬浮驱动。

　　电位器W103以及单片机（内含A/D转换）组成电压检测电路。W103将输出电压的取样信号送单片机内部的A/D电路进行转换，转换得到的数字信号由单片机处理，并由LCD显示器显示测量值。取样电阻R202、IC202以及单片机（内含A/D转换）组成电流检测电路。取样电阻R202上的取样信号送IC202处理、送单片机内部的A/D电路进行转换，转换得到的数字信号由单片机处理，并由LCD显示器显示测量值。

　　图2.1 恒流、恒压充电电路原理图

　　图2.2 D/A转换电路原理图

　　控制电路：控制电路主要由NEC upd78F0547单片机及外围电路、键盘电路等组成。单片机接收检测电路传输来的信号，经过A/D转换后将电压和电流值显示到液晶上。该电路能够通过按键设定电源的输出电压值和电流值，通过控制D/A芯片的设定值实现控制输出电压值和电流值。并根据检测实际输出的电流（压）值与设定值比较后，调整D/A芯片的设定值 ，使得电源的输出稳定、可靠。

　　图2.3 CPU电路原理图

　　图2.4 键盘电路原理图

　　显示电路：采用4行8列的汉字液晶屏显示实际的设定电流值、设定电压值、实际输出的电流值、实际输出电压值。电压分辨率0.1V。电流分辨率1mA。液晶屏能够在设定时显示设定的电压和电流值。

　　图2.5 LCD显示电路原理图

　　电源电路：具有2组输出直流输出，一组为主输出DC18V，作为充电电路的能源输入；另一组输出±DC 12V和DC 5V，给本电源中控制电路、恒流（压）调整电路、显示电路等部分提供工作电源。

　　图2.6 电源电路原理图

电子发烧友网技术编辑点评分析：

　　恒流输出时，在100mA（慢充）和200mA（快充）可设置的基础上，增加了电流值从100MA---200MA可调功能，步进为20 mA。可设置多种恒压输出状态，恒压输出值为：10V，9V，12V。以直流电源为核心，NEC upd78F0547单片机为主控制器，通过键盘来设置直流电源的输出电流，并可由液晶显示器显示输出的电压、电流值。由单片机程控设定数字信号，经过D/A转换器输出模拟量，再经过运算放大器隔离放大，控制输出功率管的基极，随着功率管基极电压的变化而输出不同的电流（压）。可稳定地实现恒压或恒流充电状态，并在恒流输出时可设置电流100mA慢充和200mA快充，电压（流）波动和纹波电压（流）小，并具有过热保护和自动恢复功能。

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