一种电能收集充电器的设计
一种电能收集充电器的设计
摘要
随着越来越多的PDA产品的在日常生活中的普及使用,电池充电器的使用也越来越广泛,一个好的充电器设计，不但能够实时地对充电电路的电压、电流这些关系到充电过程好坏的参数进行检测，针对这些参数的变化调整充电的电流、电压，同时还能在充电电压很小时还能够对电池进行充电。
因此，本文设计了一种以MC34063直流升压电路及LM2576直流可调稳压电路为核心，AVR单片机最小系统板为控制电路，能在7.3v-20v范围内的不同输入电压中，通过手动调节可为一定范围内不同电压的电池充电，充电电流Ic达到大于（Es-Ec）/（Rs+Rc）的要求。该系统主要有AVR MEGA16最小系统，44700uf电容组成的电能收集储存电路，MC34063直流升压电路，LM2576直流可调稳压电路组成。系统通过44700uf电容组成的电能收集储存电路从内阻非常大（100欧）的电源中收集并储存电能，再通过AVR MEGA16最小系统于给定时间内发出脉冲使电容放电供给MC34063直流升压电路电压升压，然后由LM2576直流可调稳压电路稳压为内阻较小的（0.1欧）模拟电池充电。本系统具有低功耗，输出稳定可调，输入内阻大，转换效率高无需外部电源供电，低电压启动（7.3v）等特点。
关键词：充电器；电能收集；升压；A VR ATmega16；MC34063；脉冲充电
Power to collect charger
Abstract
As more and more PDA products, the increasing use in everyday life, the battery charger is also more widely used, a good battery charger design, not only in real time charging circuit voltage and current of these relations to the charging process for testing the parameters of good and bad for changes in these parameters to adjust charge current, voltage, while the charge voltage of a small be able to recharge the battery, such as outdoor activities, to take advantage of low-voltage or solar power, etc. for charging, the only way to ensure that extend battery life.
For the reason that，we designed a system is centering on MC34063 direct-current boosting circuit and adjustable LM2576 direct-current stabilivolt circuit. A VR monolithic machine minimum system board is a control circuit , can in different within certain range (7.3 v-20v) entering voltage, may move the
current supply adjusting the battery being that the certain range inner is unlike voltage personally , export the call for reaching battery charging electric current Ic greater than (Es-Ec)/ (Rs + Rc). Be system's turn to have A VR MEGA16 is minimal system mainly, the electric energy that 44700 uf capacitance is composed of collects storing up circuit , MC34063 direct-current boosting circuit, the adjustable LM2576 direct-current stabilivolt circuit is composed of. Electric energy collecting and storing up the put aside circuit the electric energy that system is composed of by 44700 uf capacitance is collected from internal resistance in power sources very big (100 Europes), And then boosting supplying with a MC34063 direct-current boosting circuit voltage again by the fact that minimal A VR MEGA16 system issues pulse in given time is that capacitance discharges, battery charges from adjustable LM2576 direct-current stabilivolt circuit stabilivolt for less simulation of internal resistance. System has low-power consumption , output stability is adjustable , entering internal resistance is big, the unnecessarily external high conversion efficiency power source supplies electricity , low voltage starting (7.3 vs) wait for a characteristic.
Keywords: charger；power collection；Boost；A VR ATmega16；MC34063；pulse charge
目录
第1章概述
1.1课题研究的背景
1.2 国内外发展现状
1.3 本课题研究的内容
第2章充电器设计的基本理论
2.1 常用充电器的充电方式
2.2 电能收集充电器的工作原理
第3章电能收集充电器的硬件设计
3.1总体方案的比较与选择
3．1.2系统设计
3.2 升压电路和降压电路设计
3.2.1升压电路
3.2.2 降压电路
3.2.3 MC34063
3.2.4升压电路测试结果分析
3.3 单片机供电电路和稳压电路
3.3.1 单片机供电电路
3.3.2 稳压电路
3.3.3 LM2576
3.4检测部分
3.4.1单片机检测电路
3.4.2 单片机A VR ATmega16
3.5电能收集储存电路及设计：
第4章软件设计
4.1PWM产生的原理
4.2产生PWM的相关寄存器
4.2.1T/C1控制寄存器A－TCCR1A
4.2.2T/C1控制寄存器B－TCCR1B
4.2.3输出比较寄存器1A-OCR1A
4.2.4输出比较寄存器1B-OCR1B
4.2.5参数计算
4.2.6程序设计
4.3 硬件电路调试
4.3.1单片机调试
4.3.2电能收集储存电路的调试
第5章总结及展望
5.1 总结
5.2 展望
谢辞
参考文献
附录
第1章概述
1.1课题研究的背景
从20世纪60年代的商用镍镉和密封铅酸电池到近几年的镍氢和锂离子技术，可充电电池容量和性能得到了飞速的发展。目前各种电器使用的充电电池主要有镍镉电池（NiCd）、镍氢电池（NiMH）、锂电池（Li-Ion）、密封铅酸电池（SLA）四种类型。
电池充电是通过逆化学反应将能量储存到化学系统里实现的。由于使用的化学物质的不同，电池有自己的特性。设计充电器时要了解这些特性，以防止过度充电损坏电池。
如今，随着科学技术的发展，PDA产品的在日常生活中的普及使用,电池充电器的使用也越来越广泛,一个好的充电器设计，不但能够实时地对充
电电路的电压、电流这些关系到充电过程好坏的参数进行检测，针对这些参数的变化调整充电的电流、电压，同时还能在充电电压很小时还能够对电池进行充电。
笔记本AC电源适配器设计方案
笔记本AC电源适配器设计方案[图] 作者：安森美半导体|出处：21IC中国电子网| 2011-05-31 16:16:17 |阅读：1182次 笔记本AC电源适配器设计方案[图],笔记本电脑的应用非常广泛，且市场规模持续快速增长。相应地，笔记本电脑电源适配器的市场也非常可观。用户 笔记本电脑的应用非常广泛，且市场规模持续快速增长。相应地，笔记本电脑电源适配器的市场也非常可观。用户往往要求高性能、小尺寸或低重量的笔记本，同时价格适宜。对于电源适配器设计人员而言，就要选择适合的控制器，用于开发高能效、集成丰富保护特性、尺寸小巧的适配器。 有利的是，安森美半导体推出了新的NCP1250/NCP1251固定频率6引脚脉宽调制(PWM)反激控制器，极佳地满足设计人员的需求，使他们能够开发高性能、高功率密度的电源转换器，用于笔记本/上网本电源适配器，并可用于DVD或机顶盒(STB)的低功率开放式电源等应用。 笔记本电脑电源适配器要求 从大多数用户的使用情况来看，笔记本电脑有相当的时间内会处在轻载或待机条件下。与提高25%、50%、75%或100%负载条件下的能效相比，降低极低负载条件甚至是待机条件下的能耗及提升能效更具挑战性。这就要求电源控制器具备极佳的轻载或待机能耗性能。 此外，用于笔记本的AC-DC适配器也要求具备以下几种保护特性： ．短路保护(SCP)：必须能够承受输出持续短路而不会损坏。当故障消失时，适配器必 须能够从保护模式下恢复，并重新提供额定功率。 ．过压保护(OVP)：在环路被破坏的情况下，如光耦合器损坏或TL431分压网络受到影响，适配器必须立即停止工作，并在用户重新启动适配器前保持在此状态。 ．过温保护(OTP)：如果适配器的温度超过某个温度值，适配器就存在损坏的风险。为了避免出现这种情况，就需要使用热传感器来持续监测温度，并在温度超过设计人员设定的限制值的情况下，适配器就持续关闭。当用户重新启动电源且温度下降时，适配器复位。 ．过功率保护(OPP)：对某些电源而言，重要的是在最坏条件下——如负载消耗的电流过大，最大输出电流保持在受控状态，而不会实际出现短路。 NCP1250/1关键特性及功能解析 NCP1250/1是采用极小的6引脚TSOP封装的固定频率PWM控制器。除了尺寸极小，还提供即便是其它更高端控制器可能都不具备的众多优势。在最简单的应用(5个功能引脚)中，NCP1250/1非常合适于设计紧凑、保护功能减至最少的离线电源。由于还有第6个多功能引
基于单片机的无线充电器设计
基于单片机的无线充电器设计 学生： 学生学号： 院（系）：电气信息工程学院 年级专业：电子信息工程 指导教师： 助理指导教师： 二〇一五年五月
摘要 随着用电设备对供电质量、可靠性、方便性、安全性、特殊场合、特殊地理环境等要求的不断提高，接触式的电能传输方式对于满足实际需要越来越显得捉襟见肘了。与此同时，无线电能传输系统，摆脱了线路的限制，实现电器和电源的完全分离，具有无线传输电能、设备体积小、传输效率高、便于携带和集成等优点。 本课题设计介绍了一种运用新型的能量传输利用电磁波感应原理和有关的交流感应技术，采用STC12C5A60S2低功耗单片机作为无线传能充电器的监测控制核心,实现电流控制和电压控制功能，电能充满后给出充满提示且自动停止充电。基于STC12C5A60S2单片机控制发射端和接收端产生的相应交流信号来进行充电的智能无线充电器。 利用设计通过对系统的硬件部分和软件部分的设计实现无线能量传输，在距离发射线圈的指定围对小型用电器如手机、MP3等直接充电。硬件部分包括高效直流稳压模块、驱动模块、显示模块、控制模块等的设计；软件部分主要根据系统的设计思想设计出了主程序和子程序流程图，并通过C语言实现相应的编程要求。通过理论分析和仿真证明，建立谐振耦合无线电能传输系统模型以及谐振耦合无线电能传输系统模型,通过计算得出了系统中电路参数与输出功率的关系。设计并制作谐振耦合无线电能装置,使用LCD1602设计显示,实时充电电压显示。 关键词无线电能传输,谐振耦合,无线充电器, LCD1602,STC12C5A60S2单片机
ABSTRACT This paper introduced the use of a power transmission technology, wireless power supply technology model, using the principle of electromagnetic induction and the induction technology,intelligent wireless charger for charging the AC signal based on the STC12C5A60S2 single-chip microcomputer to control the transmitting end and the environment and other requirements continue to increase, the power transmission mode of contact to meet the actual needs become more and more difficult. At the same time, wireless power transmission system, get rid of the limit line, completely separate electrical and power, with the wireless transmission of electrical energy, the equipment has the advantages of small volume, high transmission efficiency, easy to carry and integration. In the rapid development of science and technology in 21 Century, the prospects for the development of intelligent wireless charger . The design through the design of the hardware part and the software part of the system to achieve the wireless energy transmission, within the specified range of the transmitting coil in small appliances such as mobile phone, MP3 and other direct charge. The hardware part includes efficient DC power module, drive module, display module, control module and so on; the software part is mainly based on the design thought of the system design of the main program and the subprogram flow chart, and through the C language to achieve the corresponding programming requirements. relationship between the circuit parameters and the output power of the system. The design and fabrication of resonant coupling wireless device, using the LCD1602 design draw progress bar shows charging, charging voltage, charging time display. Key words radio transmission, resonant coupling, wireless charger ,LCD1602 STC12C5A60S2
光伏逆变电源系统的设计(1)
0 引言 随着能源消费的增长、日益恶化的生态环境和人类环保意识的提高，世界各国都在积极寻找一种可持续发展且无污染的新能源。太阳能作为一种高效无污染的绿色新能源，一种未来常规能源的替代品，尤其受到人们的重视。太阳能的直接应用主要有光热转换、光电转换和光化学转换三种形式，光电转换（即光伏技术）是最有发展前途的一种。 1 系统的工作原理及其电路设计 光伏系统的总体框图如图1所示。 图1 系统的总体框图 由图1可知，整个系统包含充电和逆变两个主要环节。太阳电池是本系统赖以工作的基础，它的效率直接决定系统的效率。 1.1 充电控制部分 1.1.1 太阳电池的工作特性 太阳电池作为光伏系统的基础，其工作特性，包括工作电压和电流与日照、太阳电池温度等有着密切的关系，图2、图3分别给出了太阳电池温度在25℃时，工作电压、电流和日照的关系曲线及太阳电池的输出功率和日照（S）、U之间的曲线。 从图2可以看出，曲线上任一点处的功率为P=UI，其值除和U、I有关外，还与日照（S）、太阳电池温度等有关。由图3进一步可知，由于太阳电池的工作效率等于输出功率与投射到太阳电池面积上的功率之比，为了提高本系统的工作效率，必须尽可能地使太阳电池工作在最大功率点处，这样就可以以功率尽可能小的太阳电池获得最多的功率输出。在图2和图3中，A、B、C、D、E点分别对应不同日照时的最大功率点。
图2 工作电压、电流和日照关系曲线 图3 输出功率和日照关系曲线 1.1.2 太阳电池的最大功率点跟踪（MPPT） 由图1可知，系统首先采用太阳电池阵列对蓄电池进行充电，以化学能的形式将太阳能储存在蓄电池中。在这个过程中，通常采用自寻最优控制方式使太阳电池在最大功率点处工作。整个控制过程可以分解成两个阶段进行： 1）确定出太阳电池工作在最大功率点时的输出电压值Uref； 2）改变太阳电池对蓄电池的充电电流使太阳电池的输出电压稳定在Uref。 这两个阶段是由控制电路通过检测太阳电池的输出电压和电流，采用逐次比较法来实现的。 1.2 逆变器设计 1.2.1 逆变电路设计 正弦波逆变环节采用单相全桥电路，用IGBT作逆变电路的功率器件。IGBT 是电压控制型器件，它集功率MOSFET和双极型晶体管的优点于一体，具有驱动电路简单、电压和电流容量大、工作频率高、开关损耗低、安全工作区大、工作可
基于ATmega16单片机的电能收集充电器设计
现代电子技术 Modern Electronics Technique 2013年1月15日第36卷第2期 Jan.2013Vol.36No.2 0引言 光纤陀螺FOG （Fiber Optic Gyroscope ）具有其他陀螺无法比拟的优点，在航空、航天、航海、机器人控制、石油钻井等领域得到了广泛的应用[1] 。FOG 的漂移误差可分为常值偏移误差和随机漂移误差，其中FOG 的随机漂移是捷联惯导系统的主要误差源[2]。因此， 为了减小FOG 的误差并提高其精度，对FOG 的误差进行估计与建模具有重要的意义。 1 间序列建模方法 1.1 时间序列模型的描述 正文内容时间序列分析法是一种时域分析方法，它不仅研究过程的确定性变化，而且更加着重于研究过程的随机性变化[1]。FOG 的随机误差模型一般可以用AR 或ARMA 模型来描述[3]： （1）自回归模型（AR 模型）。自回归模型是指任何一个时刻k 上的数值x k 可以表示为过去p 个时刻上数值的线性组合加上k 时刻的白噪声，可以表示为： x k =?1x k -1+?2x k -2+...+?p x k -p +a k （1） 式中：常数p （正整数）为模型的阶数；常系数?1,?2,…,?p 为模型参数；{}a k 为白噪声；p 阶的模型简 记为AR （p ）。 AR 模型的参数估计方法分为直接估计法和递推估 计法两种[4]， 常采取最小二乘法，根据多元回归理论，参数矩阵?的最小二乘估计：? ?=()y T y -1y T y ′，y =[y 1 y 2? y n ]，y ′=[y 1 y 2? y n ]，可知，AR （p ） 模型参数的最小二乘估计是线性估计，且估计值??是?的无偏估计，估计精度高。 （2）自回归滑动平均模型（ARMA 模型）。该模型可以表示为线性差分的形式： x k -?1x k -1-?2x k -2-...-?p x k -p =a k -θ1a k -1-θ2a k -2-...-θq a k -q （2） 式中：p 和q 为ARMA 的阶数；?1,?2,?,?p 和θ1,θ1,?,θq 为ARMA 模型的参数，此模型简记为ARMA （p ，q ）。 光纤陀螺随机漂移的建模与滤波 李佳桐，张春熹，张小跃，邓雅麒 （北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院，北京100083） 摘 要：光纤陀螺的随机漂移是捷联式惯导系统的主要误差源，为了减小光纤陀螺的随机误差并提高其精度，需要对光 纤陀螺的随机误差进行精确建模，本文根据时间序列理论，采用自回归AR 模型法，建立了光纤陀螺随机误差模型。根据该模型，采用卡尔曼滤波算法实现了对光纤陀螺的随机误差的滤波。滤波结果和Allan 方差分析表明，滤波后光纤陀螺随机误差得到了明显地减小，光纤陀螺的精度得到了有效地提高。 关键词：光纤陀螺；AR （2）模型；卡尔曼滤波器；Allan 方差分析中图分类号：TN911?34；U666.1 文献标识码：A 文章编号：1004?373X （2013）02?0129?03 Modeling and filtering of fiber optic gyroscope random drift LI Jia?tong ，ZHANG Chun?xi ，ZHANG Xiao?yue ，DENG Ya?qi （School of Instrument Science and Opto?electronics Engineering ，Beijing University of Aeronautics and Astronautics ，Beijing 100083，China ） Abstract ：The random drift of fiber optic gyroscope （FOG ）is the main error source of the strapdown inertial navigation sys?tem （SINS ）.The random error of FOG should be modeled accurately to reduce FOG′s random error and improve its precision. According to the theory of the time series analysis ，FOG′s random error model was build with autoregression AR model method.Based on this model ，FOG′s random error was filtered with Kalman filtering algorithm.The filtering and Allan variance analysis results proved that the FOG′s random error after filtering was obviously reduced and the FOG precision was improved effectively. Keywords ：fiber optic gyroscope ；AR （2）model ；Kalman filter ；Allan variance analysis 收稿日期：2012?09?15 129
无线充电器的设计
引言 §1.1 无线充电技术的背景 随着智能手机、数码相机以及平板电脑等移动电子产品在人们生活中的广泛应用，内置锂电池续航短问题日益凸显，在这种情况下，无线充电技术应运而生。有研究指出，全球无线充电技术将于2017年形成一个70亿美元的市场。 据了解，无线充电技术来源于日本。日本富士通公司2010年9月宣布其研究出了新的无线充电技术，可实现在距离充电器几米远的地方进行无线充电。而所谓的无线充电技术，即不用通过电源线和电缆等一切外接设备，就可给电子设备充电。其原理是利用磁共振在充电器与设备之间的空气中传输电荷，线圈和电容器则在充电器与设备之间形成共振，实现电能高效传输的技术。 综观目前的电子市场，锂电池等电子产品用电池在技术上迟迟没有取得新的突破，导致电池根本满足不了用户的用电需求。而目前出现的移动电源充电器在给电子产品充电时也需要数据线。而且移动电源容量有限，并不能从根本上解决用户移动用电的需求。无线充电技术的出现，或可解决移动电子产品的充电难题。据了解，目前在北美，大批通过近距离无线充电技术解决智能手机充电难题的创业公司开始出现。而随着无线充电网点的完善，无线充电技术有望得到更广泛的应用[1]。 §1.2 无线充电技术的先驱 根据报道和网络检索，世界上各个国家已经投入到这个领域的研究当中[2]。 Palm︱美国 Palm公司是美国老牌智能手机厂商，它最早将无线充电应用在手机上。它推出的充电设备“触摸石”，就可以利用电磁感应原理无线为手机充电。 海尔︱中国 海尔推出的概念性“无尾电视”，不需要电源线、信号线和网线。海尔称该产品采用了与麻省理工学院合作的无线电力传输技术。 Powermat︱美国 目前 Powermat 推出的充电板有桌面式和便携式等多种，主要由底座和无线接收器组成，售价在100美元左右。 劲量︱美国
逆变电源设计报告a.(DOC)
逆变电源设计与总结报告 2013年5月6日星期一
目录 一、方案论证与比较 (1) 1、总体方案的比较 (1) 2、隔离型DC-DC电路方案 (2) 3、高频变压器后级整流方案 (3) 4、SPWM波产生方案 (3) 二、理论分析与计算 (3) 1.高频变压器参数设计 (3) 2.LC低通滤波参数设计 (4) 三、电路与程序设计 (5) 1.推挽式隔离型直流变换电路 (5) 2.逆变电路 (7) 3.保护电路 (7) 4.辅助电源 (8) 5.SPWM产生程序 (8) 四、测试结果及分析 (9) 1.测试方法与测试条件 (9) 2.主要测试结果 (9) 元件参数根据计算可知，L=4.7UH,C=2.2UF.仿真波形如图11所示。 (10) 五、设计总结 (10)
摘要 本设计实现了一种基于的高频链逆变电源。系统由输入欠压保护、推挽升压、全桥逆变、SPWM波产生、低通滤波、输出过流保护、辅助电源等电路组成。12V 的直流电通过推挽式变换逆变为高频方波，经高频变压器升压，再整流滤波得到一个稳定的约320V直流电压。前级DC-DC变换采用SG3525驱动MOSFET得到高压直流电，然后通过产生的SPWM驱动全桥电路，再经低通滤波得到220V的工频正弦交流电。采用反激式开关电源升压再经稳压芯片稳压供电很好的实现隔离，并且具有输入欠压保护和输出过流保护，输出功率可达100W。该电源体积小、效率高、输出电压稳定，非常适用于车载逆变器。 关键词：推挽升压全桥逆变滤波反激式
Abstract This design implements a Cortex M3 based on the high-frequency link inverter power supply.System consists of input undervoltage protection, push-pull boost, full-bridge inverter, SPWM wave generator, low pass filtering, output over-current protection, auxiliary power and other circuit.12V direct current through the push-pull inverter is a high frequency square wave transform, the high-frequency step-up transformer, then rectified and filtered to get a stable DC voltage of about 320V.Former level DC-DC conversion by using SG3525 drive MOSFET high voltage DC and then generate the SPWM drive M3 full bridge circuit, and then low-pass filter obtained by the frequency sinusoidal AC 220V.With a flyback switching power supply step-up regulator chip re-powering through the realization of good isolation, and with input voltage protection and output over-current protection, output power up to 100W.The power, small size, high efficiency, output voltage stability, ideal for automotive inverter. Key words: push-pull boost full-bridge inverter flyback M3 概述 逆变器也称逆变电源，是将直流电能转变成交流电能的变流装置，是太阳能、风力发电中一个重要部件。随着微电子技术与电力电子技术的迅速发展，逆变技术也从通过直流电动机——交流发电机的旋转方式逆变技术，发展到二十世纪六、七十年代的晶闸管逆变技术，而二十一世纪的逆变技术多数采用了MOSFET、IGBT、GTO、IGCT、MCT 等多种先进且易于控制的功率器件，控制电路也从模拟集成电路发展到单片机控制甚至采用数字信号处理器（DSP）控制。各种现代控制理论如自适应控制、自学习控制、模糊逻辑控制、神经网络控制等先进控制理论和算法也大量应用于逆变领域。其应用领域也达到了前所未有的广阔，从毫瓦级的液晶背光板逆变电路到百兆瓦级的高压直流输电换流站；从日常生活的变频空调、变频冰箱到航空领域的机载设备；从使用常规化石能源的火力发电设备到使用可再生能源发电的太阳能风力发电设备，都少不了逆变电源。毋须怀疑，随着计算机技术和各种新型功率器件的发展，逆变装置也将向着体积更小、效率更高、性能指标更优越的方向发展。 一、方案论证与比较 1、总体方案的比较 方案一：如图1所示，12V的直流电经过DC-AC逆变成10V/50HZ交流电，再经工频变压器升压到220V.
太阳能电池设计方案作业
编号： 审定成绩： 重庆邮电大学 课程设计（论文） 设计（论文）题目：太阳能电能收集充电器 学院名称：通信与信息工程学院 学生姓名：杨海，张强，马超，殷亮，余凌霄 专业：电子信息工程（通信技术方向） 班级： 指导教师：刘乔寿 答辩组负责人： 填表时间：2011 年12 月重庆邮电大学教务处制
【摘录】本文通过对电路设计的总体要求的把握和理解，在充分理解性能及设计要求指标的基础上，对元器件的选择做了比对和较为细致的研究，阐述了电路设计中对于升降压电路的选取带来的不同性能，从综合性比较的角度上，得出了自动切换升降压方案在性能，经济成本，适用范围，可操作性等方面相对更优性，并通过最后的测试方案在误差范围内验证了设计方案，完成了课程设计任务。 在具体设计过程中，主要使不同强度的太阳光所产生的不同大小电压，通过可编程输出电压的相关芯片，如TPS61200,LM317等芯片调整出适当的输出电压，使其符合锂电池充电所需的4.2V并且尽可能的稳定。 本系统的供电电源转换分为升压和降压两部分，升压部分是一节干电池作为供电电源，通过升压电路转换为可为手机充电的电压，降压部分是由太阳能电池板作为供电电源，通过降压电路之后转换为可为手机电池充电的电压。 【关键词】自动切换升降压方案综合性比较测试方案验证稳定性
目录 前言 (1) 第一章太阳能概述及应用 (2) 1.1 太阳能电池发展历史及趋势 (2) 1.1.1 发展历史简介 (2) 1.1.2 发展趋势预测 (3) 第二章电路设计总体方案概述 (4) 2.1 方案一降压电路方案概述 (4) 2.1.1 电路设计的原理 (4) 2.1.2 设计的主要器件选择 (4) 2.2. 方案二升压后降压方案概述 (4) 2.2.1 电路设计的原理 (5) 2.2.2 电路设计的主要器件选择 (5) 2.3 方案三自动切换升降压电路概述 (5) 2.3.1 电路设计的原理 (5) 2.3.2 电路设计的主要器件选择 (5) 第三章电池设计具体方案分析与讨论 (6) 3.1 降压电路具体设计探讨 (9) 3.2 升压后降压方案具体设计探讨 (12) 3.3 自动切换升降压电路具体设计探讨 (15) 3.4 本章小结 (16) 第四章设计实际测试结果分析 (16) 4.1 关于模拟测试的探讨与结果分析 (16) 4.1.1 模拟测试与实际充放电的区别与共性 (17) 4.1.2 测试的具体方法讨论 (17) 4.2 实际测试数据探讨与对比 (18) 4.2.1 测试模型的选取 (18) 4.2.2 实际测试数据分析 (19)
全国电设历年电源类试题
电源类 (1) 开关电源模块并联供电系统（2011 年A 题）【本科组】 (1) 光伏并网发电模拟装置（2009年A题）【本科组】 (2) 电能收集充电器（2009年E题）【本科组】 (3) 开关稳压电源（2007年E题）【本科组】 (5) 数控直流电流源（2005年F题） (6) 三相正弦波变频电源（2005年G题） (7) 直流稳定电源（1997年A题） (8) 简易数控直流电源（1994年A题） (9) 电源类 开关电源模块并联供电系统（2011 年A 题）【本科组】 一、任务 设计并制作一个由两个额定输出功率均为 16W 的 8V DC/DC 模块构成的并联供电系统（见图 1）。 二、要求 1.基本要求 （1）调整负载电阻至额定输出功率工作状态，供电系统的直流输出电压UO=8.0±0.4V。 （2）额定输出功率工作状态下，供电系统的效率不低于 60% 。 （3）调整负载电阻，保持输出电压UO=8.0±0.4V，使两个模块输出电流之和IO=1.0A 且按I1:I2=1:1 模式自动分配电流，每个模块的输出电流的相对误差绝对值不大于 5%。 （4）调整负载电阻，保持输出电压UO=8.0±0.4V，使两个模块输出电流之和IO=1.5A 且按I1:I2= 1:2 模式自动分配电流，每个模块输出电流的相对误差绝对值不大于5%。 2. 发挥部分 （1）调整负载电阻，保持输出电压 UO=8.0±0.4V，使负载电流 IO在 1.5~3.5A 之间变化时，两个模块的输出电流可在（0.5~2.0）范围内按指定的比例自动分配，每个模块的输出电流相对误差的绝对值不大于 2%。 （2）调整负载电阻，保持输出电压UO=8.0±0.4V，使两个模块输出电流之和
一种压电能量收集装置设计
一种压电能量收集装置的设计 研究现状： 压电能量收集模式将压电材料铺设于道路路而结构中，利用压电效应将道路上交通荷载产生的部分机械能转化为电能，继而将产生的电能收集、处理、利用。自从1880年代居里兄弟发现压电效应至今，经过100多年的研究积淀，针对压电材料性能及应用研究己日趋成熟。由于其优良的能量转换能力，压电能量收集系统受到了全球科研机构及企业的普遍关注。 2008年以色列的Innowattech公司与海法理工学院共同研发了应用于道路工程的压电能量收集系统(Innowattech Piezo Electric Venerator，IPEV)。图1,2分别为IPEV的概念模型和现场试验照片。采用该能量收集系统，交通量为600 }eh " h 1的一条双车道道路上能产生0. 4 MW " km 以上的电量，可支持400 ^} 600户家庭的日常用电;且随着交通量、车载的增加，收集的电能也随之增加;IPEV的使用不会增加车辆单位油耗;其使用寿命约为30年。然而，该技术尚处于对外保密阶段，不能给中国研究者提供直接参考。 Lee等口6〕研究了路而动态荷载作用下基于压电效应的能量转化影响因素及其之间的关系;Ye等o;〕提出了一种基于遗传算法的压电换能器自动优化方法，通过该方法设计的换能器可以根据实时路而振动数据自动调节内部频率以收集更多的能量;曹秉刚等mo研发了一种利用公路系统振动能量压电发电的方法和系统;林伟等口月设计了一种应用于沥青混凝土路而的堆叠式压电自发电能量采集与照明装置;Zhao等基于有限元对应用于沥青路而进行能量收集的钱式压电能量收集器参数进行了分析优化，在20 Hz, 0. 7 MPa交通荷载的作用下，按照其设计的钱式换能器，计算机模拟单个钱式压电能量收集器可产出功率为1.2mW的电能;Ky-missis在麻省理工学院将压电晶体置于鞋内，研究出一种发电鞋。测定发现压电晶体产生的峰值电能为80mW ; Rastega等开发了一种可应用于多种平台的针
充电机设计规范
XXXXXX有限公司 充电机设计规范 编制: 校对: 审核: 批准: XXXXXX有限公司发布
前言 1、范围 2、规范性引用文件 3、术语与定义 4、主要参数确定 5、环境条件 6、外观要求 7、一般要求 8、整机特性要求 9、测试方法 10、检验规则 11、标志、包装、运输和贮存条件
编制本规范的目的是规范本公司新能源汽车充电机的设计工作。 1 范围 本规范规定了新能源汽车用充电机所需的基本原则和要求，对新能源汽车用充电机设计起指导作用。 本设计规范适用于各种结构形式的新能源汽车充电机的设计，确保充电机的通用性、可靠性、高效性。 2 规范性引用文件 下列文件中条款通过本规范的引用而成为本规范的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注明日期的引用文件，其最新版本适用于本规范。 QC/T 413-2002 汽车电气设备基本技术条件 GB 19596-2004 电动汽车术语 GB/T 17626.2-2006 电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验 GB/T 17619-1998 机动车电子电器组件的电磁辐射抗扰性限值和测量方法 ISO 7637-2-2004 道路车辆.传导和耦合引起的电干扰.第2部分:仅沿电源线瞬间电导 GB/T 18487.1-2015 电动车辆传导充电系统第1部分：通用要求 GB/T 18487.2-2001 电动车辆传导充电系统电动车辆与交流/直流电源的连接要求 GB/T 18487.3-2001 电动车辆传导充电系统电动车辆与交流/直流充电机（站） GB/T 18387-2008 电动车辆的电磁场辐射强度的限值和测量方法，宽带9kHz～30MHz GB/T 18384.1-2015 电动汽车安全要求第1部分：车载可充电储能系统（REESS） GB/T 18384.2-2015 电动汽车安全要求第2部分操作安全和故障防护
小功率单相逆变电源毕业设计
德州职业技术学院 毕业设计（论文） （2012届毕业生） 题目小功率单相逆变电源的设计制作 指导教师张洪宝 系部电子与新能源工程技术系 专业应用电子技术 班级09级应用电子技术 学号 200902050124 姓名张艳霞 2011年 9月 19 日至 2011年 11月 18日共 9 周
该设计主要应用电力电子电路技术和开关电源电路技术有关知识。涉及模拟集成电路、电源集成电路、直流稳压电路、开关稳压电路等原理，充分运用芯片KA7500B的固定频率脉冲宽度调制电路及场效应管（N沟道增强型MOSFET）的开关速度快、无二次击穿、热稳定性好的优点而组合设计的电路。该逆变电源的主要组成部分为：DC/DC电路、输入过压保护电路、输出过压保护电路、过热保护电路、DC/AC变换电路、振荡电路、全桥电路。 在工作时的持续输出功率为150W，具有工作正常指示灯、输出过压保护、输入过压保护以及过热保护等功能。该电源的制造成本较为低廉，实用性强，可作为多种便携式电器通用的电源。 关键词：过热保护；过压保护；集成电路；振荡频率；脉宽调制
The main application of power electronic circuit design technology and switching power supply circuit technology knowledge. Involves analog integrated circuits, power supply integrated circuits, DC circuit, the switching regulator circuit theory, make full use of the chip KA7500B fixed frequency pulse width modulation circuit and FET (N-channel enhancement mode MOSFET) switching speed, no second breakdown, thermal stability, good benefits and the modular design of the circuit. The inverter main components: DC / DC circuit, input over-voltageprotection circuit, output over-voltage protection circuit, overheat protection circuit, DC / AC conversion circuit, oscillation circuit, full-bridge circuit. In the work of continuous output power of 150W, with a normal light work, output overvoltage protection, input over-voltage protection and thermal overload protection. The power of the relatively low manufacturing cost, practical, and a variety of portable electronic devices can be used as a common power supply. Keywords: thermal protection; over-voltage protection; integrated circuits; oscillation frequency; pulse width modulation
2009电能收集充电器报告
2009电能收集充电器报告
电能收集充电器（E题）参赛队队号：20090079
电能收集充电器（E题） 摘要 本系统以DC——DC变换为主电路，具有升压斩波（BOOST）电路和降压（BUCK）电路。利用低功耗CMOS定时器7555自制PWM发生控制器。同时采用自带D/A、A/D的低功耗单片机C8051－F020作为控制核心，采用电源最大功率定律实现了最大功率控制，使系统尽量多地吸收电源能量，在1.4V至20V以上的电压范围内系统都可以正常稳定地工作，特别适合作为太阳能发电系统的配套模块。外加的显示部分清晰地反映出系统的运行状态。控制和显示电路的间歇式工作方式大大降低了系统自身损耗。 关键词：C8051-F020、开关电源、充电器、7555定时器
一、引言 按电路理论可知，用电源Es直接给电池充电（即充电控制器短路）时，其充电电流最大值只能等于（Es-Ec）/(Rs+Rc)；而题目要求本系统的充电电流Ic>(Es-Ec)/(Rs+Rc)，并且还要求直流电源的电压低于3.6V时也能给电池充电，这也是直接充电不能达到的。因此，本设计中的充电控制电路必须要用到开关电源技术。而且直流电源的电压变化范围为0~20V，因此，系统需要用到升压斩波电路（BOOST变换器）和降压斩波电路（BUCK变换器）。 二、系统总体原理框图 本系统由以下几大部分组成：PWM产生电路、DC-DC变换器主电路、最大能量获取控制电路（单片机）、键盘输入电路和运行状态显示电路。系统总体结构框图如图1所示： DC-DC主 电路电池 PWM 发生器升压芯片05S05S 单片机 D/A 键盘 显示 图1 系统结构框图 三、方案论证与比较 1.DC-DC变换方案论证 由题知直流电源的电压调整范围为0—20V。要对3.6V的可充电池充电，则要求充电器的输出约等于3.6V。因此，以3.6V为界，电源Es输出电压低于3.6V 时要用升压电路将电压升高到3.6V；而电压高于3.6V时用降压电路将电压降到约等于3.6V。 方案一：将电源直接短接（或通过电阻）接到电池两端。此方法的电路结构最简单，在Es>3.6V时可以对电池充电,但效率可能较低，经简单计算可知达不到课 1
小功率无线充电器设计
` 三江学院 本科生毕业设计（论文） 题目小功率无线充电器设计 电气与自动化工程学院（系）电气工程及其自动化专业学生姓名学号 指导教师职称 % 指导教师工作单位电气与自动化工程学院 起讫日期
摘要 无线充电器是指采用电磁感应原理来充电的器材，原理很像变压器。这个系统有两个端口，一个是发射端，一个是接受端，发射端和接受端都是由线圈构成，发射端线圈和电路相连可以发射电磁波，接收端接收电磁波后连接到内部电路产生直流电压。因为这种技术还没有完全成熟很多厂商都在研究这个技术，他们对这种技术都有自己的叫法，例如无线充电、感应电力、不接触充电、无接点充电都是指这种的技术，供电与受电端交互作用就是电磁感应，所以无线充电技术是广义的词没有绝对的参数设定。无线充电技术有很多好处，例如非常方便，通用，安全，很多电气设备都可以使用一种充电基站，相信在将来，所有的设备都会用无线充电。这给人们带来的意义和影响非常重大。这篇文章讲解一种以电磁感应原理为基础在运用一些无线充电控制芯片实现电能传输的无线充电器装置。对电磁感应原理，系统电路和控制芯片进行了重要分析。 关键词：电磁感应；无线充电技术；无线充电控制芯片
ABSTRACT Wireless charger is the principle of electromagnetic induction to charge the equipment, principles like transformers. This system has two ports, one transmitter and one receiving end , the transmitting end and the receiving end is constituted by a coil , the transmitter coil and the circuit connected to the electromagnetic wave can be transmitted , the receiving side receives an electromagnetic wave generating circuit connected to a DC voltage to the internal . Because this technology is not yet fully mature , many manufacturers are looking at this technology, they have their own name for this technology , such as wireless charging , inductive electricity, do not touch the charge , non-contact charging all refer to this technology, interaction with the receiving end power is electromagnetic induction , the wireless charging technology is a broad term there is no absolute parameters. Wireless charging technology has many advantages , such as very convenient , universal , safe, many electrical devices can use a rechargeable base , I believe that in the future, all devices will use wireless charging . This gave rise to a very substantial significance and impact . This article explains a kind of electromagnetic induction principle is based on the use of some wireless charging control chip wireless power transmission device charger . On the principle of electromagnetic induction , circuits and control systems important chip analysis . Key words: Electromagnetic induction principle; Wireless charging technology; Wireless charging control chip；
无线充电器原理
无线充电系统设计原理与实作 作者：富达通科技ART 到了2011年初，无线充电技术经过数年的推广 与演进后开始受到各界瞩目。无线充电是指具有电池的装置透过无线感应的方式取得电力而进行充电，其方便性可以让消费者愿意支付额外的费用购买无线充电相关产品；因为有商机才会有厂商愿意投入相关产品开发，目前可以知道非常多知名品牌厂商已经将无线充电这个功能列入新一代的产品的规格之一。由于这产技术相当新颖且各厂商有自己对技术的表述，所以无线充电、感应式电力、非接触充电、无接点充电都是泛指相同的技术，距离1mm 到数公尺都是一样是无线，供电端与受电端交互作用就称感应，所以无线充电是广义的名词没有一定的规格。 原理简单,实作困难 无线充电的方法在实验阶段有开发出很多方法，但目前唯一有机会量产商品化为线圈感应式。线圈感应式的原理很简单，是百年前就被发现物理现象，但过去长久以来这样的线圈感应只运用在绕线式的变压器中。早期就有人发现将绕线式的变压器的将“E”型铁心绕线后对向紧贴后接上市电就可以感应传电，但距离略为分开后感应效果就消失，这是因为在市电60Hz 下，电磁波传递会随着距离增加能量快速衰退。在现今的应用中，由于装置本身需要有外壳包装，发射端加上接收端的外壳厚度至少从3mm 起算，早期电动牙刷产品开发时就发现当距离拉开后需要将线圈上的操作频率提高才能让电力能传送的更远；在电磁波中有一个特性，就是频率越高的电磁波可以传送比较长的距离后能量衰减较低。后来RFID 应用开始发展，主要就规划的三个频段LF 低频(125~135KHz)、HF 高频(13.56MHz)、UHF 超高频(860~960MHz)可以使用，而这些频段也造就了目前无线电力系统在设计之初频率采用的参考点。早在10年前电动牙刷的无线充电就已经上市，当时的传送功率小、充电时间长，在现在的智能手持装置的耗电状况来看，当时的充电能量不敷使用所以10年来还无法实用化。但这几年来发展出新的技术可用较高的“共振”接收效率运作方式，由于这个技术较新所以各界的说法很多，但都是有一个很重要的特性，就是接收线圈上都会有配置电容来构成一个具有频率特性的接收天线，在特定的频率下可以得到较大的功率移转。这部份就跟早期的电磁感应不同，当距离拉开后依然就可以得到良好的电力传送效果。共振的原理非常简单，就跟钢琴调音师一样放不同水量的玻璃杯，在精准的调音下可以将某个玻璃杯透过共振将其振碎；但其它的文章都没有提到，若是没有经过专业钢琴调音师训练的一般人，可能永远也调不出可以让玻璃杯振碎的频率！这就是原理简单、实作困难。