基于AVR的锂电池智能充电器的设计与实现

本文摘要:1章节 锂电池斋其比能量低、自放电小等优点,沦为便携式电子设备的理想电源。近年来,随着笔记本电脑、PDA,无绳电话等大功耗大容量便携式电子产品的普及,其对电源系统的拒绝也日益提升。 为此,研发性能平稳、安全可靠、高效经济的锂电池充电器变得尤为重要。

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1章节  锂电池斋其比能量低、自放电小等优点,沦为便携式电子设备的理想电源。近年来,随着笔记本电脑、PDA,无绳电话等大功耗大容量便携式电子产品的普及,其对电源系统的拒绝也日益提升。

为此,研发性能平稳、安全可靠、高效经济的锂电池充电器变得尤为重要。  本文在综合考虑到电池安全性电池的成本、设计散率及重要性的基础上,设计了一种基于ATtiny261单片机PWM掌控的单片开关电源式锂电池充电器,有效地解决了一般充电器过充电、电池严重不足、效率较低的缺点,构建了对锂电池组的智能电池,超过了预期效果。该方案设计灵活性,可符合多种型号的锂电池电池市场需求,且ATtiny261集成化的存储器使其便于软件调试与升级。

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  2锂电池电池特性  锂电池电池必须掌控它的电池电压,容许其充电电流。锂电池一般来说都使用三段电池法,即预充电、恒流长电和恒压电池。

锂电池的充电电流一般来说不应容许在1C(C为锂电池的容量)一下,单体电池电压一般为4.2V,否则有可能由于电聪过高会导致键电池永久性损毁。  预充电主要是已完成对过敲的锂电池展开修缮,若电池电压高于3V,则必需展开预充电,否刚刚可省略该阶段。这也是最广泛的情况。

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在恒流阶段,充电器再行给电池获取大的恒定电流,同时电池电压下降,当魄池电压超过饱和状态电压对,则转至憾压电池,电池电压波动不应掌控在50mV以内,同时充电电流减少,当电流渐渐增大到规定的值时,可完结电池过程。电池的大部分电能在惯流及恒压阶段从充电器流向电池。曲上由此可知,充电器实质上是一个仪器电源,其电流电压都被容许在所拒绝的范围之内。  3硬件电路设计  该系统在电路设计上主要由单片开关电源、控制电路及维护电路三部分构成。

  3.1单片开关电源  单片开关电源负责管理将电能转化成为电池电池所必须的形式,包含了充电器的主要功率切换方式。与传统线性充电器大损耗、低效率的缺点比起,由美国PowerIntegrations公司的TNY268P包含的单片开关电源,其输出电压范围长(85265VAC)、体积小、轻巧、效率高,其有调压、限流、短路维护等功能,尤其适合于包含电池电源。其原理图如图1右图。

图1单片开关电源  该电源使用配上稳压管的光藕对系统电路构建15V的高压直流输入,当输入电压发生变化时,通过线性光藕PC817的发光管的电流再次发生适当的变化,使得TNY268P的EN脚流入电流也发生变化,从而掌控其片内功率MOSFET的断、合、调节输入电压,使输压电压平稳。明确对系统原理分析参见后文脉宽调制(PWM)的掌控。  在电路结构上,线性光藕PC817,不但可以起着反馈作用还可起着隔绝起到。


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