智能充电器论文

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1、基于MAX1898的智能充电器设计组员：刘润江李怀胜李聪邓伟伦丘晓勤江俏明张一鸣何战峰指导老师：周永明、洪远泉在人们日常工作和生活屮，充电器的使用越来越广泛。从随身听到数码和机，从手机到笔记本电脑，儿乎所有用到电池的电器设备都需要用到充电器。充电器为人们的外出旅行和出差办公提供了极大的方便。单片机在电池充电器领域也冇着广泛的应川，利用它的处理控制能力可以实现充电器的智1能化。充电器各类繁多，但从严格意义上讲，只有单片机参与处理和控制的充电器才能称为智能充电器。1设计思路分析要实现智能化充电器，需要从下面两个方面着手。（1）充电的实

2、现。它包括两部分：一是充电过程的控制；二是需要提供基木的充电电压。（2）智能化的实现。在充电器电路中引入单片机的控制。1.1为何需要实现充电器的智能化充电器实现的方式不同会导致充电效果的不同。由于充电器多采卅人电流的快速充电法，在电池充满后如果不及时停止会使电池发烫，过度的充电会严重损害电池的寿命。一些低成本的充电器采用电压比较法，为了防止过充，一般充电到90%就停止大电流快充，而采用小电流涓流补充充电。手机电池的使用寿命和单次使用吋间与充电过程密切相关。锂电池是手机最为常用的—•种电池，它貝有较高的能量重量比、能量体积比、具有记

3、忆效应，可重复充电多次，使川寿命较长，价格也越來越低。锂电池对于充电器的要求比较苛刻，需要保护电路。为了有效利用电池容量，需将锂电池充电至最人电压，但是过压充电会造成电池损坏，这就要求较高的控制精度。另外，对于电压过低的电池盂要进行预充，充电器最好带冇热保护和时间保护，为电池提供附加保护。一部好的充电器不但能在短时间内将电量充足，而且还可以对电池起到一•定的维护作用，修复由于使用不当造成的记忆效应，即容量下降（电池活性衰退）现彖。设计比较科学的充电器往往釆用专用充电控制芯片配合单片机控制的方法。专用的充电芯片具备业界公认较好的一A

4、V检测，可以检测出电池充电饱和时发出的电压变化信号，比较精确地结束充电工作，通过单片机对这些芯片的控制，可以实现充电过程的智能化，例如，在充电示增加及时关断电源、蜂鸣报警和液晶显示等功能。充电器的智能化可以缩短充电的时间,同时能够维护电池，延氏电池使用寿命。1.1如何选择电池充电芯片目前市场上存在大量的电池充电芯片，它们可岂接用于进行充电器的设计。在选择具体的电池充电芯片时，需要参考以下标准。•电池类型：不同的电池（锂电池、镰红电池、镰镉电池等）需选择不同的充电芯片。•电池数目：可充电池的数目。•电流值：充电电流的大小决定了充电时

5、间。•充电方式：是快充、慢充还是可控充电过程。木例要实现的是手机的单节锂离了电池充电器，要求充电快速且具冇优良的电池保护能力，据此选择Maxim公司的MAX1898作为电池充电芯片。MAX1898配合外部PNP或PMOS晶体管可以组成完整的单节锂电池充电器。MAX1898提供精确的恒流/恒压充电，电池电压调节精度为土0.75%,提高了电池性能并延长了电池使用寿命。充电电流可由用户设定，采用内部检流，无须外部检流电阻。MAX1898提供了充电状态的输出指示、输入电源是否与充电器的连接的输出指示和充电电流指示。MAX1898还具有其他

6、一些功能，包括输入关断控制、可选的充电周期重启（无须重新上电）、可选的充电终止安全定吋器和过放电电池的低电流预充。MAX1898的关键特性如下。•简单、安全的线性充电方式。•使用低成本的PNP或PMOS调整元件。•输入电压：4.5~12V。•内置检流电阻。•±0.75%电压精度。•可编程充电电流。•输入电源自动检测。•LED充电状态指示。•可编程安全定时器。•检流监视输出。•可选/可调节自动重启。•小尺寸pMAX封装。1.3MAX1898的充电工作原理充电芯片MAX1898的内部电路包括输入电流调节器、电压检测器、充电电流检测器、

7、定时器、温度检测器和主控制器。输入电流调节器用于限制电源的总输入电流，包括系统负载电流与充电电流。当检测到输入电流大于设定的门限电流时，通过降低充电电流从而控制输入电流。因为系统工作时电源电流的变化范围较大，如果充电器没冇输入电流检测功能，则输入电源必须能够提供最大负载电流少最大充电电流Z和，这将使电源的成本增高、体积增大，而利用输入限流功能则能够降低充电器对直流电源的要求，同时也简化了输入电源的设计。MAX1898外接限流型充电电源和P沟道场效应管，可以对单节锂电池进行安全有效的快充，其最人的特点是：在不使用电感的情况下，仍能做

8、到很低的功率耗散，可以实现预充电，具冇过压保护和温度保护功能，敲氏充电时间的限制可为锂电池提供二次保护。MAX1898的典型充电电路如图1所示。电路具体说明如卞。（1）输入电压范围为4.5〜12V。锂电池耍求的充电方式是恒流恒压方式，电源的输入需要