電能收集充電器論文

1、電能收集充電器（e題）設(shè)計(jì)方案摘要本系統(tǒng)以stc12c5a60s2為核心，輸入直流最大30v,輸出屯壓范圍為3.3v 到5v可調(diào)，輸出電流為0-500mao可顯示實(shí)測(cè)電壓，實(shí)測(cè)電流，報(bào)警電壓，報(bào) 警電流。該系統(tǒng)主要由最小單片機(jī)系統(tǒng)，tps61200集成升壓電路，mc34063a集成 降壓電路。本系統(tǒng)具有調(diào)整速度快，精度高，效率高，輸出紋波小等優(yōu)點(diǎn)。 關(guān)鍵詞：stc12c5a60s2； mc34063a； tps61200；繼電器。一、方案論證與比較元件選擇的方案：方':選擇分立元件來搭接電路，其優(yōu)點(diǎn)是成木低，所選用的都是分立元件都比 較齊全，不會(huì)為找不帶元件而煩惱；其缺點(diǎn)是電路調(diào)試?yán)щy

2、，電壓、電流較不 穩(wěn)定，效率較低，輸出電流也比較低，輸入的電壓調(diào)節(jié)范圍小，紋波系數(shù)較高。方案二：選擇集成芯片，其優(yōu)點(diǎn)是電路的調(diào)試比較簡單，電路上的電壓、電流都比 較穩(wěn)定，轉(zhuǎn)換的效率高，輸出的電流大，輸出的電壓不隨負(fù)載的變化而變化， 輸入的調(diào)節(jié)范圍犬，電路結(jié)構(gòu)簡單，連接容易；其缺點(diǎn)是元件的成本比分立元 件相對(duì)比較高，在購買的方面也相對(duì)比較麻煩。經(jīng)過了題目的分析與思考，我們決定運(yùn)用第二個(gè)方案。降壓芯片的方案：方案一：lm1117是一個(gè)低壓差電壓調(diào)節(jié)器系列。其壓差在1.2v輸出，負(fù)載電流為 800ma時(shí)為1.2v。lm1117捉供電流限制和熱保護(hù)。電路包含1個(gè)齊納調(diào)節(jié)的帶 隙參考電壓以確保輸出電壓的

3、精度在±1 %以內(nèi)。方案二mc34063輸入電壓范圍：2、540v；輸出電壓可調(diào)范圍：1. 2540v；輸 出電流可達(dá)：15a；工作頻率：最高可達(dá)lookllz；低靜態(tài)電流；短路電流限制; 可實(shí)現(xiàn)升壓或降壓電源變換器，該器件可用于升壓變換器、降壓變換器、反向 器的控制核心，由它構(gòu)成的dc / dc變換器僅用少量的外部元器件。經(jīng)過了題口的分析輸出電流盡量大，我們決定運(yùn)用第二個(gè)方案。升壓芯片方案：方案一：tps61200系列的主要特點(diǎn)：效率高（在vin21.2v、輸岀3. 3v、輸岀電 流600ma ii寸，其效率可大于90%）；根據(jù)輸入電壓的大小能自動(dòng)轉(zhuǎn)換成升壓模式 或降壓模式；靜態(tài)電

4、流小（小于55ua）；輸入電壓在0.5v吋，在滿負(fù)載時(shí)也能 啟動(dòng)工作；輸入工作電壓范圍寬，從0.35. 5vo方案二：bl8505系列是pfm控制的開關(guān)型dc/dc升壓穩(wěn)壓芯片。0.8v的啟動(dòng)電壓、 高達(dá)180ma的負(fù)載驅(qū)動(dòng)能力（當(dāng)vin=1.5v,vout=3.3v）、87%的轉(zhuǎn)換效率(vin>2v,vout=3.3v,lout<100ma)使得bl8505非常適合于便攜式14節(jié)普通電 池應(yīng)用的場(chǎng)合。經(jīng)過了題目的分析啟動(dòng)充電電壓盡量小，我們決定運(yùn)用第二個(gè)方案。二、軟硬件原理分析1、電路框圖dc 020v繼電器降壓電路穩(wěn)壓電路dc 3.6v升壓電路輸入電壓先通過電壓檢測(cè)送入單片機(jī)識(shí)

5、別，訃單片機(jī)識(shí)別電壓人小選擇通道開啟繼電 器。然后經(jīng)過升壓或降壓電路并輸出。還可以通過單片機(jī)設(shè)置輸出最大電壓和最大電流并報(bào) 警等功能。2、原理圖:3、程序框圖:4、基本參數(shù)設(shè)計(jì)：1、單片機(jī)通過鍵盤控制設(shè)置最大輸岀電流和電壓，由于本設(shè)計(jì)對(duì)效率的要 求比較高，所以在設(shè)計(jì)時(shí)盡量選用低功耗的單片機(jī)，而且單片機(jī)的外圍電路要盡 量少，木系統(tǒng)外圍電路只有鍵盤，顯示，這樣可以盡可能的提高效率。2、mc34063比較器的反相輸入端(腳5)通過外接分壓電阻r4、r5監(jiān)視輸 出電壓o其中，輸出電壓u。=1.25(1+r5/r4)由公式可知輸出電壓o僅與r1、 r2數(shù)值有關(guān)，因1. 25v為基準(zhǔn)電壓，恒定不變。若r4

6、、r5阻值穩(wěn)定，u。亦 穩(wěn)定。經(jīng)計(jì)算調(diào)試木組選r4=10k,r5=50k電位器。3、tps61200腳10通過外接分壓電阻r6、r7調(diào)節(jié)輸出電壓。如下式所示:vout=vpb (r6/r7+1)經(jīng)計(jì)算調(diào)試本組選r6二im, r7二100k。三. 系統(tǒng)調(diào)試調(diào)試過程共分三部分：硬件調(diào)試，軟件調(diào)試，軟硬件聯(lián)調(diào)。3碩件調(diào)試：單片機(jī)主要起輸入電壓和輸出電壓監(jiān)測(cè)，顯示等一些輔助作 用，再者根據(jù)理論值進(jìn)行元器件的選擇由于精度和干擾的影響，往往得到的結(jié)果 和理論分析值又有一定的偏差，所以硬件調(diào)試難度很大。3.2軟件調(diào)試：本系統(tǒng)的軟件程序完全由c51編寫，c語言效率高，但同時(shí) 也存在一些缺點(diǎn)，比如嚴(yán)格定時(shí)比較困難。在調(diào)試過程中采取的是門上至下的調(diào) 試方法，單獨(dú)調(diào)試好每一個(gè)模塊，然后在聯(lián)結(jié)成一個(gè)完整的系統(tǒng)調(diào)試。3.3軟碩聯(lián)調(diào)：由于本系統(tǒng)的軟碩件聯(lián)系不是很緊密，一般是軟件d/a輸出 后就能直接和硬件相聯(lián)進(jìn)行工作，因此在軟硬件通調(diào)的情況下，系統(tǒng)的軟硬件聯(lián) 調(diào)的難度不大。!1!結(jié)論經(jīng)過四天三枚的辛勤努力，我們實(shí)現(xiàn)了題口的全部要求，在某些方面系統(tǒng)性 能還超過了題廿的要求，但曲于時(shí)間緊，工作量大，系統(tǒng)還存在許多可以改進(jìn)的 地方，比如電路布局、和