基于单片机的智能充电电源设计.pdf

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1、基于单片机的智能充电电源设计朱慧博，李海霞(宿迁学院计算机科学系，江苏宿迁223800)DesignofIntelligentChargingPowerSupplyBasedonSinglechipZHUHui—bO，LIHai—xia(DepartmentofComputerScience，SuqianCollege，Suqian223800，China)摘要：通过分析蓄电池常规充电方法的不足，采该类控制器采用数字运算，性能稳定，能实现系统的用多段式充电的充电策略，以ADUC814单片机和智能控制_3j。在此，设计了一种基于ADUC814单SG3525作为主控芯片，设计了

2、以全桥变换为主电片机与专用集成PWM控制器SG3525的蓄电池充路结构的充电电源硬件电路和软件控制系统。电电源，结合了2类控制技术的优点。关键词：单片机；充电电源；SG3525；直流变换；l充电电源主电路总体设计脉宽调制中图分类号：TN86充电电源的总体设计如图1所示。通电输入文献标识码：A后，经过整流滤波，再经由DC／DC变换电路，生成文章编号：1001—2257(2012)12—0023—04平滑的直流电给蓄电池充电。输出的电压或电流检Abstract：Throughanalyzedlackofthecon—测信号送至控制芯片SG3525，与单片机所设定的充ventio

3、nalchargingmethodofbattery，thepapera—电基准电压比较，将比较的结果生成可控电压，用以doptmulti—stagechargingstrategy．Thepower控制PWM信号输出，PWM信号再由IR2113专用supplydesignchosetheADUC814microcontro11er控制芯片驱动逆变电路中开关管的通断时间，从而andSG3525asthemastercontrolchip．Paperde—达到控制输出电压的目的。生成驱动脉冲的同时，signedthesoftwaresystemandhardwarecircu

4、it控制芯片SG3525还可以依据检测信号进行电路保thatbyfull～bridgeconverterasthemaincircuit护，防止过压、过流。单片机除了对检测信号进行处structure．理，还可以显示输出电压和电流。Keywords：singlechip；chargingpowersupply；SG3525；DCconvert；PWM0引言蓄电池作为储能电源已广泛应用于各个行业，图1充电电源的总体设计但目前成品化蓄电池充电电源的充电方式单一，大部分只有两级充电模式，有的甚至只有简单的恒压2硬件电路设计及器件选择或恒流充电方式，使用这些方式为电池组充电时，缩2

5、．1主电路设计短了蓄电池的寿命，不利于蓄电池的长期有效使主电路如图2所示，220V交流电经由保险丝用L】]。充电电源的控制技术目前可大体分为2和EMI滤波，在经过桥式整流滤波电路后，得到约类：第1类采用单片集成PWM控制器件，这类器件300V直流电，经过全桥逆变后，在高频变压器副边具有精度高、抗干扰性强、开关频率高和外接元件少采用了全波整流和电感电容滤波，最终得到额定24等优点；第2类是采用单片机或DSP的控制技术，V直流输出，输送给蓄电池充电，其最大输出功率为收稿日期：2012—06—15基金项目：江苏省宿迁市科技创新专项资金项目($201109)900W。《机械与电子)

6、2012(12)·23·基于单片机的智能充电电源设检测，将此信号直接加到SG3525的过流保护脚(10r7＼l_JlQ-JlQ2脚)。当变换器桥臂因逆变失败造成短路时，瞬间增大的电流会在逆变桥输入直流侧表现出来，此时检}J{扣测电压信号被送入SG3525的1O脚，与基准电压L1．4V比较，当电压超过1．4V时，输出脉冲立即被H一_[二)DR1壶C-l封锁，达到快速过流保护的目的。电压检测电路的设计过程和电流检测电路类直牛牛牛牛似，在此不再赘述。温度检测是通过负温度系数热敏电阻来实现的，热敏电阻两端的电压信号通过单l000U片机的ADC通道实现模数转换，根据热敏电阻电图2主电

7、路压与温度的关系曲线，得到电池的温度参数。考虑到电网电压的波动及裕量，整流桥选用了威海星佳电子公司的MDQ50A／600V型单相整流2．3显示及报警电路设计桥，输入整流滤波电容则选用了2个470uF／450V报警电路由1个三极管放大电路和蜂鸣器组的电解电容并联。为了降低ESL和ESR，抑制尖成。当有故障或需要报警时，单片机I／O口输出高峰，同时在电解电容旁边并联2只0．47gF／400V电平，三极管导通，驱动蜂呜器呜叫，同时经分压电无极性高压陶瓷电容吸收高频分量。副边整流二极阻与单片机I／O相接的LED发光，实现声