電能收集充電器開題報告

1、三亞學(xué)院畢業(yè)論文(設(shè)計)開題報告審批表 理工 學(xué)院 指導(dǎo)教師：xxx學(xué)生姓名xxx專業(yè)通信工程班級通信0801畢業(yè)論文（設(shè) 計）題目電能收集充電器題 目 類 型工程設(shè)計（項目）類 論 文 類 作品設(shè)計（作品）類 其 它 一、選題簡介、意義與背景本畢業(yè)設(shè)計課題屬硬件設(shè)計類，該充電器的核心為直流電源變換器，它從一直流電源中吸收電能，以盡可能大的電流充入一個可充電池。直流電源的輸出功率有限，其電動勢es在一定范圍內(nèi)緩慢變化，當es為不同值時，直流電源變換器的電路結(jié)構(gòu)，參數(shù)可以不同。監(jiān)測和控制電路由直流電源變換器供電。由于es的變化極慢，監(jiān)測和控制電路應(yīng)該采用間歇工作方式，以降低其能耗?？沙潆姵氐碾妱?/p>

2、勢ec=3.6v，內(nèi)阻rc=0.1。在工業(yè)生產(chǎn)及日常生活中經(jīng)常遇到電壓值連續(xù)可變的直流電源，由于這些電壓可以從極低的范圍（低于1v）變化至相對較高范圍（高于10v）,往往很難采集，正因如此這些電源往往被人們遺忘而造成電力的浪費。而常用的采集方法往往對所要采集的電壓有一定要求，這就限制了這些方法的應(yīng)用范圍。因此，設(shè)計一種能夠在超低電壓（低于1v）的條件下工作的電路，使之能夠?qū)Φ蛪哼M行收集，無疑具有廣闊前景。通過獨立完成硬件設(shè)計方案的設(shè)計任務(wù)，掌握單片機的使用，熟悉作品設(shè)計的方法。為今后從事這方面的工作打下良好的基礎(chǔ)。二、文獻綜述（本科不少于1000字，?？撇簧儆?00字）1、電能收集充電器的工作

3、原理本電能收集充電器，就是從一直流電源中吸收電能，然后由電容組成的電能收集儲存電路收集電能，由單片機作為控制中心，對輸入的電流進行檢測，再由電能轉(zhuǎn)換電路把電流的電壓值轉(zhuǎn)換到電池的充電電壓，使電能轉(zhuǎn)化為電池的化學(xué)能儲存在電池中。2、系統(tǒng)測試方案充電器及測試原理示意圖如圖。該充電器的核心為直流電源變換器，它從一直流電源中吸收電能，以盡可能大的電流充入一個可充電池。直流電源的輸出功率有限，其電動勢es在一定范圍內(nèi)緩慢變化，當es為不同值時，直流電源變換器的電路結(jié)構(gòu)，參數(shù)也可以不同。監(jiān)控和控制電路有直流電源變換器供電?？沙潆婋姵氐碾妱觿輊c=3.6v.內(nèi)阻rc=0.1。3、系統(tǒng)框圖根據(jù)題目要求的任務(wù)，

4、該電能收集充電器系統(tǒng)包括升壓電路，降壓電路，監(jiān)測電路，控制電路和顯示電路共五個模塊，由于五個模塊相對獨立，以下分別對其進行原理分析與電路設(shè)計。硬件總體框圖如下。4、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)當電壓輸入在0.8v4.0v時，繼電器沒有工作，升壓電路處于連通狀態(tài)，升壓電路工作，開始對充電電池工作。當電壓大于4.0v時則通過lm324n進行電壓比較后，繼電器兩端電壓達到吸合電壓，繼電器開始工作，升壓電路停止工作，電路切換，降壓電路開始工作?；究梢詫崿F(xiàn)，當系統(tǒng)輸入電壓為0.8v4.8v時實現(xiàn)持續(xù)充電，且當系統(tǒng)輸入電壓大于4.8v時這該系統(tǒng)可實現(xiàn)恒定電壓對蓄電池進行充電。5、芯片簡介使用mc34063設(shè)計dc-dc降壓

5、電路。以mc34063為中心搭建電路，通過調(diào)整r1,r2阻值大小，實現(xiàn)對輸入電壓的比例降低和升高。由于線性電壓轉(zhuǎn)換器lm2596的器材限制，而且mc34063作為開關(guān)電源芯片使用已經(jīng)多年，其升降壓電路技術(shù)歷經(jīng)多年發(fā)展已相當成熟，故本設(shè)計選用第三種方案搭建直流電源變換器的降壓充電模塊。mc34063是一單片雙極型線性集成電路專用于直流變換器控制部分，片內(nèi)包含有溫度補償帶隙基準源 ，一個占空比周期控制振蕩器驅(qū)動器和大電流輸出開關(guān) ，能輸出1.5a的開關(guān)電流它能使用最少的外接元件構(gòu)成開關(guān)式升壓變換器降壓式變換器和電源反向器。6、升壓充電模塊由于直流源有時處于較低電壓下，而這種電壓往往不能滿足負載電壓

6、（本題要求負載為3.6v）要求,為此必須對低電壓進行升壓，達到負載的要求。電路設(shè)計主要采用集成芯片mc34063ap1，來自外部的電壓通過圖中所示升壓電路實現(xiàn)比例放大，放大比例為。其中,。7、降壓充電模塊由于直流源有時處于較高電壓下，而這種電壓往往超過負載電壓（本題要求負載電壓為3.6v）要求,為此必須對高電壓進行適當降壓，達到負載的要求。電路設(shè)計主要采用集成芯片mc34063ap1，來自外部的電壓通過圖中所示升壓電電路實現(xiàn)比例降壓，降壓比例為，其中。8、系統(tǒng)單元電路設(shè)計監(jiān)測電路采集來自外部電壓信號，送入單片機p6.0口（ad口），供單片機判決。lm358系列運算放大器是價格便宜的帶差動輸入功

7、能的四運算放大器。適合于電源電壓范圍很寬的單電源使用，也適用于雙電源工作模式，在推薦的工作條件下，電源電流與電源電壓無關(guān)。它的使用范圍包括傳感放大器、直流增益模塊和其他所有可用單電源供電的使用運算放大器的場合。利用單片機對繼電器進行控制，根據(jù)單片機給出的高低電平實現(xiàn)繼電器的通斷，從而選擇是升壓電路還是降壓電路。這種方法比較方便而且高效。本課題采用單片機at89c52單片機，at89c52是一個低電壓，高性能cmos8位單片機，片內(nèi)含8k bytes的可反復(fù)擦寫的flash只讀程序存儲器和256 bytes的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（ram），器件采用atmel公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，兼容

8、標準mcs-51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器和flash存儲單元，at89c52單片機在電子行業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用。9、參考文獻1 張毅剛.mcs-51單片機應(yīng)用設(shè)計.哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社, 1997：561012 江曉安.模擬電子技術(shù).西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2002：69993 蘇麗萍.電子技術(shù)基礎(chǔ).西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2002：1231454 談文心.模擬集成電路原理及應(yīng)用.西安交通大學(xué)出版社, 1995：56905 康華光.電子技術(shù)基礎(chǔ).高等教育出版社, 2002：881236 戴伏生.基礎(chǔ)電子線路設(shè)計與實踐.國防工業(yè)出版社, 2002：1231457 李雄杰.模擬

9、電子技術(shù)教程.電子工業(yè)出版社,2004：56898 錢聰.電子線路分析與設(shè)計.陜西：陜西人民出版社，2002：1051079 donald a, neamen, 2002, “electronic circuit analysis and designm.”tsinghua university press and springer verlag.10 richard c,dorf, 2002,“modern conctrol systermm.”beijing:science publishing house.11 ben-yaakov , sam, gregory lvensky, 199

10、7, “passive lossless snubbers for high frequency pwm converters.”pesc97.12 s.maniktala，王志強譯，2006，開關(guān)電源的設(shè)計與優(yōu)化，北京電子工業(yè)出版社.13 s.maniktala，2006，“switching power supplies a to z”，newens.三、論文體系、結(jié)構(gòu)（大綱）1 緒論 1.1 引言 1.2 選題簡介、意義與背景 1.3 系統(tǒng)功能指標2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計 2.1 系統(tǒng)測試方案 2.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)3 系統(tǒng)升壓電路、降壓電路設(shè)計 3.1 芯片簡介 3.2 升壓充電模塊 3.3 降壓充電模塊 3.4 升壓電路 3.4.1 升壓電路工作原理 3.4.2 以mc34063為核心的升壓電路 3.5 降壓電路 3.5.1 降壓電路工作原理 3.5.2 降壓電路圖 4 系統(tǒng)單元電路設(shè)計 4.1監(jiān)測電路 4.1.1模塊功能介紹 4.1.2監(jiān)測電路工作原理 4.1.