avr单片机tiny13v镍氢电池充电器设计资料

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1、AVR单片机TINY13V镍氢电池充电器设计资料参考设计实现了两个充电器，分别由高端产品AT90S4433和高集成度、低成本的8引脚器件ATtiny15构成。当然，也可以用任意一款带A/D转换器、PWM输出、具有足够程序存储器的AVR器件来实现电池充电器。随着越来越多的...

参考设计实现了两个充电器，分别由高端产品AT90S4433和高集成度、低成本的8引脚
器件ATtiny15构成。当然，也可以用任意一款带A/D转换器、PWM输出、具有足够程
序存储器的AVR器件来实现电池充电器。(毕业设计网)

2、10'>

随着越来越多的手持式电器的出现，对高性能、小尺寸、重量轻的电池充电器的需求也越
来越大。电池技术的持续进步也要求更复杂的充电算法以实现快速、安全的充电。因此需
要对充电过程进行更精确的监控，以缩短充电时间、达到最大的电池容量，并防止电池损
坏。AVR已经在竞争中领先了一步，被证明是下一代充电器的完美控制芯片。
AtmelAVR微处理器是当前市场上能够以单片方式提供Flash、EEPROM和10位ADC
的最高效的8位RISC微处理器。由于程序存储器为Flash，因此可以不用象MAS

3、KROM
一样，有几个软件版本就库存几种型号。Flash可以在发货之前再进行编程，或是在PCB
贴装之后再通过ISP进行编程，从而允许在最后一分钟进行软件更新。
EEPROM可用于保存标定系数和电池特性参数，如保存充电记录以提高实际使用的电池
容量。10位A/D转换器可以提供足够的测量精度，使得充好后的容量更接近其最大容量。
而其他方案为了达到此目的，可能需要外部的ADC，不但占用PCB空间，也提高了系统
成本。
AVR是目前唯一的针对象“C”这样的高级语言而设计的8位微处理器。AT90S4433参

4、考
设计就是用“C”写的，说明用高级语言进行软件设计是多么的简单。C代码似的此设计很
容易进行调整以适合当前和未来的电池。而ATtiny15参考设计则是用汇编语言写的，以
获得最大的代码密度。

现代消费类电器主要使用如下四种电池：
• 密封铅酸电池(SLA)
• 镍镉电池(NiCd)
• 镍氢电池(NiMH)
• 锂电池(Li-Ion)
在

5、正确选择电池和充电算法时需要了解这些电池的背景知识。
密封铅酸电池主要用于成本比空间和重量更重要的场合，如UPS和报警系统的备份电池。
SLA电池以恒定电压进行充电，辅以电流限制以避免在充电过程的初期电池过热。只要电
池单元电压不超过生产商的规定(典型值为2.2V)，SLA电池可以无限制地充电。
NiCd电池目前使用得很普遍。它的优点是相对便宜，易于使用；缺点是自放电率比较高。
典型的NiCd电池可以充电1,000次。失效机理主要是极性反转。在电池包里第一个被完
全放电的单元会发生反转。为了防止损坏电池包

6、，需要不间断地监控电压。一旦单元电压
下降到1.0V就必须停机。NiCd电池以恒定电流的方式进行充电。(毕业设计网)
在轻重量的手持设备中如手机、手持摄象机，等等镍氢电池是使用最广的。这种电池的容
量比NiCd的大。由于过充电会造成NiMH电池的失效，在充电过程中进行精确地测量以

充电方法
最大充电电流

过热

现代的快速充电器(即电池可以在小于3个小时的时间里充满电，通常是一个小时)需要
能够对单元电压、充电电流和电池温度进行精确地测

7、量，在充满电的同时避免由于过充电
造成的损坏。
SLA电池和锂电池的充电方法为恒定电压法要限流；NiCd电池和NiMH电池的充电方法
为恒定电流法，且具有几个不同的停止充电的判断方法。
最大充电电流与电池容量(C)有关。最大充电电流往往以电池容量的数值来表示。例如，
电池的容量为750mAh，充电电流为750mA，则充电电流为1C(1倍的电池容量)。若
涓流充电时电流为C/40，则充电电流即为电池容量除以40。
电池充电是将电能传输到电池的过程。能量以化学反应的方式保存了下来。但不是所有的
电

8、能都转化为了电池中的化学能。一些电能转化成了热能，对电池起了加热的作用。当电
池充满后，若继续充电，则所有的电能都将转化为电池的热能。在快速充电时这将使电池
快速升温