电力电子课程设计--充电机自动保护电路

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1、电力电子课程设计任务书学生姓名专业班级学　　号课题名称充电机自动保护电路指导教师及职称（以下内容指导教师可根据实际情况进行调整）一、设计目的1）了解充电电路的工作原理。2）掌握晶闸管电路的设计方法。3）通过课程设计培养学生自学能力和分析问题、解决问题的能力。4）通过设计使学生具有一定的计算能力、制图能力以及查阅手册、使用国家技术标准的能力和一定的文字表达能力。二设计要求设计汽车蓄电池的充电电路，当充电电压满时，停止充电，避免过量充电17三、设计内容1）复习课本，收集查阅资料，选定设计方案；2）主电路、保护电

2、路选择与计算；3）控制电路选择与计算；4）绘制电气框图（3号图一张），电气原理图（2号图一张）；5）对主要元器件进行计算选择，列写元器件的规格及明细表；6）设计总结及改进意见；7）要参考资料；8）编写说明书，内容不少于4000字。17目录一绪论课题描述基本工作原理及框二充电机自动保护电路设计简易充电器设计充电原理电路图元器件配置及电量分析自动充电电路原理继电气开关晶闸管(SCR)普通晶闸管的结构和工作原理三总结四致谢参考文献17一绪论1.1课题描述在突发停电状况下，为了保证人们的生命和财产安全，应急灯是必不

3、可少的设施。比如当发生火灾时，消防报警控制器会自动将非消防电源切除以防止电气火灾，而这时没有普通照明，消防应急灯自带的蓄电池会检测线路失电，由电池放电，供灯具照明使用，让人员依照疏散指示疏散，并提供基本的疏散照明。具有电路简单、取材容易、新颖智能、方便节电等特点。本课题利用NE555、多谐振荡电路、自动充电路、继电器等来实现应急灯的工作。有电时自动充电电路给电池充电，断电时继电器起作用使多谐震荡电路自动与电池连接，电流通过多谐振荡电路使其输出矩形波电压，矩形波电压通过电磁感应加在应急灯上使其发光，由此原理来

4、达到自动应急灯的效果。1.2基本工作原理及框图本课程设计的应急照明灯由自动充电电路、继电器、多谐振荡电路、变压器构成。其基本工作原理：17有电时自动充电电路给电池充电，断电时继电器起作用使多谐震荡电路自动与电池连接，电流通过多谐振荡电路使其输出矩形波电压，矩形波电压通过电磁感应加在应急灯上使其发光，由此原理来达到自动应急灯的效果。自动充电电路继电气开关多谐振荡电路变压器应急灯发光图1基本工作原理框图二自动充电机电路设计2.1简易充电器设计一：设计要求（1）可以选用多种电压值进行充电，以满足不同种类、不同容量

5、电池充电的需要17（2）充电器应具有保护措施，防止电池过充（3）增加LED充电状态显示，过流过压保护功能自动充电机保护电路图二17充电原理图1所示电路可同时对一到四节电池分别充电，采取智能充电方式，充足电即自停。充电前，先调节R4，使三端可调稳压器LM317的输出电压为预定值v0。预定值v0由待充电的电池电压决定，即：Vo=VE+VBE充电进行过程中，电池电压VE逐渐上升，Vo保持恒定不变，当电池的电压VE到(Vo—VBE)V时，BJT截止，充电终止。（晶闸管变流技术的应用）充电电流可由R1l-R14限制。

6、（晶闸管变流技术的应用）2，充电状态显示充电过程中，BJT导通，相应充电指示灯LED发亮；当充电电流减小，变为恒压小电流充电时，LED的亮度减弱；直到电池充足电，BJT截止，相应的LED熄灭。173、过充保护充电结束后，即使不切断电源，由于BJT近乎截止，充电电流很小，充电电池的电压不会再升高，即使长时间充电对电池也没有损害，能对电池起过充保护。4、限流图l电路中R11，R14用是限制充电电流大小。充电过程中，电池电压上升，充电电流减小，当电池达到充足状态时，变为为恒压小电流充电，直到充电完全BJT截止充电

7、结束。此为正常充电的全过程。假设实际充电电流大于最大充电电流，为保护充电电池，必须限制、调整充电电流。电阻Rl连接在BJT的C极上，有分压作用，降低VcE减小充电电流17三：元器件配置及电量分析1、LM3171l三端可调式集成稳压器LM317，只需通过外接很少元件即可扩大输出电压的调节范围，普遍应用于直流稳压电源技术。LM317典型外接元件如图2，R3，R4调整电阻，决定LM317的输出电压Vo简约计算法为：=y肼(1+生R)公式li其中VREF为LM317基准电压，约为1．2V．v2、R3、R4设置图I中

8、LM317的输出电压依靠外接电阻R3、R4来调节，进而控制充电电池的电压V，为保证输出电压的精度和稳定性，提高充电效果，R3、R4要选择精度高稳定性好的的阻，且R3数值不宜高于240Q．假设图1中R3确定为l20Q的碳膜电阻，R4为480Q碳膜电位器，由此获得LM317的输出电压Vo调节范围为1．2V至6V。R4=0D．~，Vo=1．2VR4=481111时，=6V可调电阻R4也可根据实际电池电压VE数值，依据公