充电机自动保护电路--电力电子课程毕业论文

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1、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

2、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：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

3、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、不同容量电池充电的需要（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

4、(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。（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。3、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

5、恒压小电流充电，直到充电完全BJT截止充电结束。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LM317的输出

6、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，依据公式1计算方法选择合适阻值的碳膜电位器。另外为防止电流在连线电阻上产生误差电压，在设计PCB板时电阻R3、R4安放位置要尽量紧靠LM317。3、T1一T4选择T1一T4

7、在充电系统中起到重要的作用。应选用同一型号。为减少充电器的工作噪声，兼顾各方面要求，确定T1一T4为小功率低噪声NPN型管90l4(实物见图3)。目前，市场有绿、红、黄和白等LED，由于价格因素，电路中选用绿色LED。4、R11-R14的选择实际电流大于充电电流时，通过R1分压，减小Vce调整限制充电电流。由于9014的Icm=0.1A,为使正常情况保证较大电流充电。因此选择R11-R14不宜过大，可采用几十欧姆的小电阻。自动充电电路原理原理介绍：220v电压通过变压器编程9v，IC1为T1基极提供电压，继电器J实现开关K自锁和自动断电。当接上电瓶后，按动K，

8、电源指示灯L点亮，同时J得电吸合，K被