简易数控充电电源工作原理及软件设计
(整理)简易数控直流稳压电源设计
1 引言随着对系统更高效率和更低功耗的需求，电信与通信设备的技术更新推动电源行业中直流/直流电源转换器向更高灵活性和智能化方向发展。
整流系统由以前的分立元件和集成电路控制发展为微机控制，从而使直流电源智能化，具有遥测、遥信、遥控的三遥功能，基本实现了直流电源的无人值守设计的直流稳压电源主要由单片机系统、键盘、数码管显示器、指示灯及报警电路、检测电路、D/A 转换电路、直流稳压电路等几部分，直流稳压电源是最常用的仪器设备。
2 简易数控直流稳压电源设计2.1 设计任务和要求设计并制作有一定输出电压调节范围和功能的数控直流稳压电源。
基本要求如下：1．输出直流电压调节范围3~15V，纹波小于10mV2．输出电流为止500m A.3．稳压系数小于0.2。
4．直流电源内阻小于0.5Ω。
5．输出直流电压能步进调节，步进值为1V。
6．由“+”、“-”两键分别控制输出电压步进增的减。
2.2 设计方案根据设计任务要求，数控直流稳压电源的工作原理框图如图1所示。
主要包括三大部分：数字控制部分、D/A变换器及可调稳压电源。
数字控制部分用+、-按键控制一可逆二进制计数器，二进制计数器的输出输入到D/A变换器，经D/A变换器转换成相应的电压，此电压经过放大到合适的电压值后，去控制稳压电源的输出，使稳压电源的输出电压以1V的步进值增或减。
图1简易数控直流稳压电源框图2.3 电路设计2.3.1 整流、滤波电路设计首先确定整流电路结构为桥式电路；滤波选用电容滤波。
电路如图2所示。
图2 整流滤波电路电路的输出电压U I 应满足下式：U ≥U omax +（U I -U O ）min+△U I式中，U omax 为稳压电源输出最大值；（U I -U O ）min 为集成稳压器输入输出最小电压差；U RIP 为滤波器输出电压的纹波电压值（一般取U O 、（U I -U O ）min 之和的确良10%）；△U I 为电网波动引起的输入电压的变化（一般取U O 、（U I -U O ）min 、U RIP 之和的10%）。
简易数控充电电源系统设计书
简易数控充电电源系统设计书1. 引言本文档旨在设计一套简易数控充电电源系统，用于为电动车辆充电。
该系统可以通过数控技术对充电电流、充电电压进行精确控制，以满足不同电动车辆的充电需求。
本文将从系统设计的背景和目标开始论述，然后详细介绍系统的架构和设计要点。
2. 背景与目标在现代社会中，电动车辆越来越受到人们的关注，给予其充足的电能供应成为一项重要的任务。
然而，传统的充电电源系统通常存在充电效率低、充电时间长、充电过程难以控制等问题。
因此，我们需要设计一套简易数控充电电源系统，以提高充电效率，并通过数控技术实现精确控制。
本文的目标是设计一套能够满足各种电动车辆充电需求的充电电源系统。
系统需要具备以下特点： - 高效能：保证充电效率高，能够在较短时间内为车辆充满电； - 稳定性：能够提供稳定的充电电流和充电电压，避免对车辆电池的损害； - 可控性：通过数控技术实现对充电电流和充电电压的精确控制，满足不同车辆的充电要求。
3. 系统架构本节将介绍简易数控充电电源系统的整体架构。
系统包括以下几个主要模块：3.1 交流输入模块交流输入模块负责将市电交流电压转换为直流电压，为系统提供稳定的电源。
该模块可以利用整流和滤波电路将交流电转换为直流电，并通过稳压电路实现对直流电压的稳定控制。
3.2 数控控制模块数控控制模块是该系统的核心，负责实现对充电电流和充电电压的精确控制。
该模块可以通过与电动车辆通信获取相关信息，并根据设定的充电要求动态调整充电电流和充电电压。
3.3 充电保护模块充电保护模块负责监测充电过程中的各种参数，并对系统进行保护。
该模块可以监测充电电流、充电电压、充电时间等参数，当参数超过设定范围时，及时停止充电并发出警报。
3.4 充电输出模块充电输出模块负责将控制后的电流和电压输出给电动车辆进行充电。
该模块需要提供稳定的充电电流和充电电压，以确保电动车辆充电的安全和可靠性。
4. 设计要点在设计简易数控充电电源系统时，需要考虑以下几个要点：4.1 充电电流和电压控制精度为满足不同电动车辆的充电需求，系统需要具备较高的充电电流和电压控制精度。
基于单片机控制的简易数控直流电源设计
摘要本实验设计了一个以单片机89C51为基本控制核心的简易数控直流电源。
该设计包括直流电源输入及输出两部分，可完成0~15V之间各不同幅值的电压的输出，能够预置数，能够自动扫描输出电压并直接显示到LED数码显示管上，并可扩展输出三角波等波型。
其中电压输出部分，既可手动的每按”+””-”键一下进行每0.1V大小的上下调整，也可长按”+””-”键使其自动的递增或者递减，直到需要的数值。
预置数时用切换键切换预置个位或小数位，按”+””-”键进行微调。
单片机编程部分是基于W A VE6000软件上设计，并在实物上进行仿真。
.该系统具有抗干扰性能好，可靠性高，及最终输出电压值与真实显示值精确度较高等优点。
关键词: 89C51；直流电压输出；直流电压输入目录绪论 (1)一、设计任务要求和方案选择 (3)(一）设计任务 (3)（二）设计方案一 (3)（三）设计方案二 (4)（四）方案的优缺点及选择 (5)二、硬件部分设计 (5)（一）单片机部分 (5)（二）数模转换部分 (9)（三）放大器部分 (11)（四）电源输入部分 (12)（五）稳压器部分 (13)（六）按键部分 (14)（七）数码显示输出部分 (15)三、系统软件部分设计 (16)（一）主程序流程图 (16)（二）预置数流程图 (17)四、系统调试测验 (20)（一）系统调试 (20)（二）系统测试 (21)（三）系统误差分析 (20)（四）误差调整 (21)总结..................................................................................................... 错误！未定义书签。
参考文献 . (23)致谢 (24)附录 (25)绪论随着电力电子技术的高速发展，电子电力设备与人们的工作、生活的关系日益密切，而电子设备都离不开可靠的电源，进入80年代计算机电源全面实现了开关电源化，率先完成计算机的电源换代，进入90年代开关电源相继进入各种电子、电器设备领域，程控交换机、通讯、电子检测设备电源、控制设备电源等都已广泛地使用了开关电源，更促进了开关电源技术的迅速发展。
简易数控直流电源设计共16页文档
二、数控直流电源的设计
设计内容：
数控直流电源的原理框图 直流稳压电源的设计 可逆计数器的工作原理及实现 LM317调节电压的产生 输出电压值的数码管显示
1、数控直流电源原理框图
“+”“—” 键
可逆 计数器
数显电路
D/A 转换输出 调整稳压电源来自2. 直流稳压电源的设计
固定输出的直流稳压电源的构成。
简易数控直流电源设计
聪明出于勤奋，天才在于积累
简易数控直流电源的设计
主讲：
一、设计任务
1. 设计一个有一定输出电压范围和功能的数控电源； 2. 输出电压：范围0～+9.9V，步进0.1V，纹波电压不
大于10mV； 3. 输出电流：500mA； 4. 输出电压值由数码管显示； 5. 由“+”、“-”两键分别控制输出电压增减； 6. 工作电源为220V。
可逆计数器的实现
输出电压：范围0～+9.9V，步进0.1V。所以可逆计数 器的计数范围从0~99。
因为74LS192是0~9十进制计数器，所以需要两片 74LS192构成0~99十进制计数器。
4、LM317调节电压的产生
0~99个位 计数器
0~99十位 计数器
个位D/A转 换，权值为 0.1v，产生 0~0.9v电压
十位D/A转 换，权值为 1v，产生 0~9v电压
0~9.9v
加法器
减法器
LM317 -1.25v~8.65v
1.25v
LM317公共端的调节电压可以通过数/模(D/A)转换，将 数字量转换为模拟调节电压。
DAC0832是8位的D/A转换芯片。能够与多数通用的微处 理器相接口，工作电源5~15V。
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
简易数控充电器设计报告
E题简易数控充电电源一、题目要求一、任务设计并制作简易数控充电电源。
输入交流200～240V，50Hz；输出：当负载电压小于10V时为恒流充电状态，当负载电压为10V时为恒压充电状态。
其原理示意图如下所示。
二方案设计1、基本要求（1）输出恒流时：电流100mA（慢充）和200mA（快充）可设置；改变负载电阻，要求输出电流变化的绝对值≤5mA；纹波电流≤2mA。
（2）输出恒压时，改变负载电阻，输出电压波动小于0.5V；输出纹波电压小于2０ｍＶ。
（3）具有输出电压、电流的测量和数字显示功能。
2、发挥部分（1）输出恒流时：改变负载电阻，要求输出电流变化的绝对值≤3mA；纹波电流≤1mA。
（2）输出恒压时：改变负载电阻，输出电压波动小于0.2V；输出纹波电压小于1０ｍＶ。
（3）具有过热（≥60°）保护功能，降温后自动恢复工作。
（4）其它。
二、方案选择三、方案论证1、恒流部分下图是一个最常用的恒流电路，这样的电路更容易获得稳定及精确的电流值，R1 为取样电阻,REF 是给定信号，电路工作原理是：当给定一个信号时REF ，如果R1 上的电压小于1REF ，也就是OP07的-IN 小于+IN，OP07 加输出大，使MOS 加大导通使R3 的电流加大。
如果R1上的电压大于REF 时，-IN 大于+IN，OP07 减小输出，也就降了R3 上的电流，这样电路最终维持在恒定的给值上，也就实现了恒流工作。
如给定1REF 为10mV，R3 为0.1 欧时电路恒流为0.1A，改变。
REF 可改变恒流值，REF 可用电位器调节输入或用DAC芯片由MCU 控制输入，采用电位器可手动调节输出电流。
如采用DAC 输入可实现数控恒流电子负载。
2、恒压部分在定电压工作模式时，电子负载所流入的负载电流依据所设定的负载电压而定，此时负载电流将会增加直到负载电压等于设定值为止，即负载电压保持设定值不变。
图中MOS 管上的电压经R6 与R7 分压后送入运放IN+与给定值进行比较，如图所示，IN-为0.5V，那么MOS 管上的电压应为1V。
简易数控充电电源
题目多功能智能数控电源学校德州学院作者王智华门金明张付滨专业 07电子 07电子 07电子指导教师张福安葛汝明简易数控充电电源摘要：本系统采用开关电源技术，以凌阳16位单片机为控制核心，采用电流、电压采样技术，通过A/D、D/A转换实现闭环调节，精确实现了充电电源在不同阶段的充电状态，并且通过测温传感器18B20及降温风扇很好实现了工作过程中电源的温度控制；同时通过电压、电流采样反馈调整控制技术以及温度传感器测温技术和语音播报功能实现了充电电源工作状态实时监控，并且通过按键方便实现了对充电电流的控制（100mA和200mA可选）。
该电源还设计了充电器极性反转电路，在负载极性接反的情况下能够利用电路自动切换正负极，使该系统具有可靠性好，精度高，使用安全，人性化等优点。
关键字：SPCE061A 开关电源数控电流源TL494 闭环调节Abstract：This system uses SPCE061A as a controller and can achieve the different recharge period of the power supply using the switching power supply technique, the voltage and current sampling technique and A/D, D/A transformation .It also can control the temperature of the power supply through the temperature measurement sensor 18B20 and the temperature decrease ventilator. Meanwhile it can monitor the work state of the charge power supply in real-time by he voltage and current sampling, temperature measurement sensor and the voice broadcasting .The charge current can also be controlled by the key(100mAor200mA).The power supply also has a polarity reversal circuit to switch the polarity automatically when the load polarity is reversed,which make the system having the high reliability , precision and more safe, user-friendly ,and so on.Keyword:SPCE061A Switch power supply Numerical Current Source TL494 Closed loop adjustment 1、系统方案论证与比较1.1、控制模块的选择方案方案一：采用AT89C51单片机进行控。
简易数控直流电源介绍
简易数控直流电源介绍简介数控直流电源是一种能够通过控制电流和电压输出的电源设备。
它广泛应用于实验室、工业控制和电子设备测试等领域。
本文将介绍简易数控直流电源的工作原理、特点以及应用场景。
工作原理简易数控直流电源的工作原理基于电压转换和电流控制。
它通常由一个交流电源、一个变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路组成。
1.交流电源：提供起始电压输入。
2.变压器：将输入的交流电压转换为适合电源要求的交流电压。
3.整流电路：将变压器输出的交流电压转换为脉冲电流。
4.滤波电路：通过电容器和电感等元件，滤除电源输出中的杂散信号，保证输出电流和电压的平滑度。
5.稳压电路：通过反馈控制，控制输出的电压或电流稳定在设定值。
特点1.精确控制：数控直流电源能够根据用户的需求，通过调整电流或电压来精确控制输出。
2.稳定性：采用稳压电路和反馈控制，在负载变化时能保持稳定的输出。
3.大电流输出：简易数控直流电源通常能够提供较大的电流输出，满足大功率设备的需求。
4.安全性：具备过流保护、过温保护等多重保护功能，保障电源和设备的安全使用。
5.数字化控制：带有数字显示屏和按钮，便于用户设定和调整输出。
应用场景1.实验室：数控直流电源广泛应用于实验室中的电子原型开发、科研实验等方面。
它能够提供精确的电流和电压输出，满足实验需求。
2.电子设备测试：在电子设备的生产和测试过程中，数控直流电源能提供稳定、可控的电源，用于设备的老化测试、功能测试等。
3.工业控制：在工业领域中，数控直流电源可用于控制电机、传感器和其他设备的电源输入，实现自动化控制。
4.充电宝测试：数控直流电源的精确电流和电压调节功能使其成为充电宝测试的理想工具，可以模拟各种充电器的输出。
结论简易数控直流电源通过电压转换和电流控制实现对电源输出的精确调节。
它具备精确控制、稳定性、大电流输出和安全性等特点，并广泛应用于实验室、电子设备测试和工业控制等领域。
在科研、生产和测试中，数控直流电源是一种重要的电源设备。
简易数控直流电源设计方案
简易数控直流电源设计设计方案1 课题任务：本设计研究一种以单片机为核心的智能化高精度简易直流电源的设计, 该电源采用数字调节、闭环实时监控、输出精度高, 且兼备双重过载保护及报警功能。
2 系统设计2.1 系统总体设计思想此设计包括显示电路、键盘电路、单片机电路、数模转换电路、模拟信号放大电路的设计。
数控电源的输出电压数值由键盘控制。
通过键盘把需要的输出的电压值以步进方式输入到单片机。
这里需要注意的是在使用步进方式调整数据时，输出电压不能随着变化，以避免在调整过程中加到负载上的电压不能满足要求。
输出电压应该在完成步进调整以后再发生变化，直接向负载施加所需要的电压值。
显示电路既可用来显示输出的电压值，也可以用来显示键盘电路调整的过程。
在使用键盘完成输出电压的调整后，输出电压对应的数据分别送入数模转换器，数模转换器产生输出模拟电压。
数模转换器输出的模拟电压随着它的输入数据的变化而变化，从而实现了输出电压的步进调整，数模转换器的输出模拟电压不一定满足要求，如果不满足输出电压的要求，将需要添加一个电压放大器。
模拟信号放大电路包括电压放大和电路放大部分，前者是输出电压满足要求，后者降低负载变化对输出电压的影响。
对负载而言，由戴维南定理，整个数控电源可以等效为一个理想的电压源和一个电阻串联电路。
由于电源的内阻的存在，当负载电阻变化时，回路电流将发生变化，从而使得电源的输出电压发生变化。
为减小负载变化多输出电压的影响，输出电阻应该尽量地减少，或者加大输出的电流的额定值，因此需要添加一级电流放大器【2】。
2.2系统总方框图图2－1 数控系统硬件部分组成框图3.硬件模块设计3.1显示电路设计3.1.1 74LS164 简介此电路调试，可以将单片机写入简单的程序，将串行数据转换成并行显示，通过程序写入数据，使数码管显示00，如果显示不正确的，查看电路板焊接。
3.2数模转换电路设计由于采用了粗调和细调分段控制，辅助以软件修正，可以较好地提高电压输出精度，从成本和元件采购方面综合考虑，采用DAC0832电路作为D/A转化电路。
数控电源电路的工作原理、功能及故障分析
数控电源电路的工作原理、功能及故障分析
引言
数控电源电路是广东省中职学校技能大赛电子产品装配与调试项目的竞赛电路。
该项目的竞赛内容有三大部分，其中第二部分内容就是按照任务书中电子产品和功能电路的原理图，在赛场提供的电路板（PCB板）上焊接及安装电子元器件和功能部件，完成电子产品的装配，同时在PCB板上设置了两个故障，竞赛选手排除故障后完成检修报告，并进行有关参数的测量，性能的测试，编制工艺卡片。
一、数控电源电路分析
1.数控电源电路原理图
数控电源电路的主要包括以IC6为核心的单片机控制电路，单片机芯片中巳写入程序，控制外围功能电路。
电路包括有：给自身工作供电的电源电路；MCU控制电路；液晶显示电路；PWM控制输出恒定电压电路；输出电流采样电路；输出电压采样电路；过流报警电路等部分。
2.数控电源电路的工作原理及功能介绍
数控电源电路的工作原理如下：电路接上交流12V×2电源，经整流、滤波、稳压后输出20.1V、+5V直流电压，再经IC4（小功率极性反转电源转换器），产生-5V直流电，20.1V 和-5V为IC5（LM324）四运算放大器供电，+5V为芯片及外围功能电路供电。
单片机芯片脚输出一个PWM信号，经过低通滤波之后，在运算放大器“+”输入端行成一个与PWM 信号占空比成正比例的电压，而输出电压就等于四倍的该电压，并且他们之间的比例可以通过改变R14和R15的阻值而改变；另外单片机芯片脚输出的JK信号，使VT1导通，继电器通电，触头动作，使整流的输入交流电从单12V转换成双12V;单片机芯片①脚输出过流报警信号。
数控电源电路的功能包括以下：
（1）LED1为+24V电源指示灯；。
简易数控充电电源的设计
片机 实现 ，给 电路实验 带 来极大 的方便 ，提 高 了工作效 率 。
±１Ｖ ５系 统所 需 电压 ，稳 压稳 流 部分 采用 串联 型 电压 电流 负反 馈 ，实 ５ 、＋Ｖ
用非 常的 广泛 。在 电子 设备 中 ，直流 稳 压 电源 的故障 率是 最 高的 （ 期工 长 作在 大 电流和 大 电压下 ， 电子元 器件 很 容易 损坏 ）但 在直 流稳 压 电源 中 ， 通过 整流 、滤 波 电路所 获得 的直 流 电源 的 电压 往 往是 不稳 定 的。输 出电压
在 电网 电压 波 动或 负载 电流 变化 时也 会 随之有 所 改变 。 电子设 备 电源 电压 的不 稳定 ，将 会引起 很 多 问题 。设计 出质 量优 良的直 流稳 压 电源 ，才 能满 足 各种 电子线 路的要 求 。因 此 ，直流 稳压 电源 的研 究就 颇 为重 要 。 目前 产 生 直流 稳压 电源 的方 法 大致 分为 两种 ：一 种是 模拟 方法 ，另一 种是 数字 方
１方案 设计
本 系 统主要 由控 制器 模块 、 电源模 块 、电压 源模块 、电流源 模块 、键
盘显 示模块 构成 。
２系统曩 件设 计
系 统方 框 图如下 图所 示 。它 由控 制 部分 稳压 稳流 部 分、 电压 电流检 测部 分、温 度检测 部分 及 电源 部分 等组 成 。
系统 总体 方框 图
信息与控制学院电工 电子教学中心 。
Ｖ Ａ
■÷【 研 】 Ｉ 技 发 术
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E甲简易数控充电电源山东大学王炜李树胜王旭峰专家点评:该设计以凌阳16位单片机SPCE061A为控制核心，完成题目要求的恒流、恒压充电功能，并能自行切换。
电路设计中采用了各种相关保护（包括过电压保护、过电流保护以及过热保护等）。
输出的恒稳电流及稳定电压均可任意设置。
硬件电路设计合理，软件编程正确。
对充电电池的特性有一定的研究，设计方案完整周密。
青岛科技大学李进教授2008/9/24摘要：该简易数控充电电源以SPCE061A单片机为控制核心，能够实时地完成恒压及恒流充电的自动切换、实现当前充电电压和充电电流以及电池状态的检测和显示以及各种相关保护（包括过电压保护、过电流保护以及过热保护等）。
该系统可以同时对1节锂电池以及1至3节镍电池等进行稳定性充电，灵活性大。
恒流充电过程充电电流从50～400mA任意设置，恒压充电过程输出电压可以实现0～10V任意设置。
实验结果表明，该系统能对电池的充电过程进行有效的控制，其各项功能指标均达到了题目的要求，充电快速、高效、可靠，不会损坏电池或缩短电池寿命，可以实现充电过程的智能化控制。
关键词：数控充电电源、SPCE061A单片机、充电、恒压、恒流、自动切换、LCDAbstract：The Simple NC charging power supply to SPCE061A MCU system for the control of the core, can automatically switch the constant pressure and constant current charging on time, and complete the detection and display of the current charge voltage and charge current as well as the state of battery and thus various related protection (including over-voltage protection, over-current protection and over-temperature protection, etc.). The system can simultaneously on a lithium battery and 1-3 nickel rechargeable battery, such as stability, great flexibility. In addition, the charge current can be adjusted freely from 50～400 mA continuously in the constant current charging process, and the output voltage can be achieved 0～10 V continuous adjustment in the constant pressure charging. Experimental results show that the system effectively controlling the charging process of the batteries , which function can meet the requirements of the topic, with its charging fast, efficient, and reliable, will not damage the battery or shorten battery life, and finally can achieve the charging process Intelligent Control.Key Words：The NC charging power supply、SPCE061A microcontroller core、Charging、Constant Pressure、Constant current、Automatically switch、LCD一、系统方案比较简易数控充电电源的实现方案有三种：采用专用集成芯片；采用开关电源实现恒压恒流充电；采用运放和功率管组成的负反馈电路。
下面分别比较一下这三种方案。
方案一：采用专用集成芯片构成的电路，比如MAX1898、MAX745等，结构简单，外围元件少。
不过成本较高，而且不能适时的调节和随时的改动，外扩功能也很难实现。
方案二：采用基于PWM技术的降压式开关电源实现恒压恒流功能，效率很高，但是开关噪声和纹波较大，很难实现题目的要求。
方案三：采用由运放和功率管组成的负反馈电路实现恒压恒流充电，调节方便，易于扩展资源和功能，并且由于调整管工作在放大状态，线性度好，输出电压电流纹波小。
缺点是外围元件较多，安装不方便。
综合考虑以上的条件，该系统采用方案三。
图1.1串联式稳压电路的总体结构图二、系统组成与工作原理2.1系统组成:该系统主要由SPCE061A 单片机、供电电源、继电器开关模块、PID 调节电路、电压及电流负反馈电路、阻容分压网络、调整管模块、温度采集模块、单片机键盘控制及LCD 显示电路等模块组成，现附系统框图如下：图1.2系统的总体原理框图2.2系统工作过程简介：考虑到实际中主要用于对锂电池和镍电池进行充电，下面以锂、镍电池为例说明电池充电的原理。
2.2.1.锂离子电池:锂离子电池通常采用恒流转恒压的充电方法。
如图所示，先经过恒流充电，待电压上升至最高电压A点后，转至恒压充电。
此时，充电电流会逐渐降低，待电流降至B点，即为恒流时的1／10，认为电池已充满电，终止充电。
2.2.2镍镉、镍氢电池：镍镉电池主要采用电池电压负增量控制充电方法。
如图所示，充电开始，电池的端电压上升很快，经过A点后，电压缓慢上升至B点。
然后电池电压又快速上升至最高点C。
从C点处开始继续充电，电池电压会下降，出现一负增量，并且电池有明显的温升，此时可判定电池已充足电。
2.2.3该系统的充电原理简介：镍镉、镍氢电池在由恒流充电向恒压充电切换时，检测到的电压负增量必须界于3～5mV之间，但是考虑到各种干扰信号的影响，这样的微小信号很难测量到。
从充电原理来看，锂电池的“三段式”充电方式完全适用于镍电池。
所以为了便于控制和计算，该数控充电电源使用“三段式”充电，既：涓流（预热）、恒流、恒压。
下面介绍一下该系统的充电过程：系统上电复位之后，通过4⨯4键盘输入电池标称容量、电压、充电电流参数。
设电池标称电压为V0,电池下限值为VL,电池容量用C表示，电池当前电压为V,之后系统按以下三种状态自动工作。
Step1: 如果初始V<VL ,则涓流充电，充电电流C/10，直到V=VL;如果初始V>VL,为防止一开始充电电流过大，用C/10⨯3的电流对电池预热一定时间。
Step2:V>VL,大电流进行恒流充电。
Step3:V=V,转入恒压充电,当电流低于C/10时充电结束。
在充电的过程中，LCD会显示当前充电状态、充电电流、当前电池电压以及电池温度。
发光二极管对不同的工作状态有不同的指示。
同时过流、过压和过热保护部分协同工作。
2.3系统常见问题分析及解决的方法2.3.1恒流充电向恒压充电的切换问题:在系统正常工作后，在恒流向恒压充电切换时，如果直接进行切换，由于恒流电路已经切断，而恒压充电电路还没有开启，就会使系统出现短暂的开环状态，从而造成系统的误操作。
为此，先用单片机将给定值设为零，这样系统就不会出现开环导通现象。
2.3.2系统上电和过流保护状态的的识别问题：系统上电时，调整管的射极会产生较高电压，输出电流瞬间过大，使系统误认为是过电流保护，从而引起电路的跳闸，为了避免这一问题，可以在滞环运放（用于控制过流保护电路的通断）中加入了RC软启动电路，使触发器延迟一段时间后再进入正常工作状态，避免了误跳闸。
2.3.3放大器自激振荡的问题：由于运放工作在深度负反馈状态，放大倍数较高，易于引入振荡，为此在放大环节负反馈中并联电容，引入积分环节，有效的防止了自激振荡现象。
三、硬件电路及软件设计3.1硬件电路设计3.1.1电源变压器的选择：由题目可知，充电电源要求电流为恒流100mA～200mA，电压最大值为10V。
现在取主电路充电电流最大值IMAX 为500mA，输出电压最大值VMAX为12V。
所以为了满足电路需求，选择最大电流为2A的变压器。
同时，为了能够使输出电压达到12V,选用变压器的二次侧交流输入电压为18V。
现在设该充电电源的效率η取50%，根据式子S= IMAX ⨯ VMAX/η=12W可知，需要变压器的容量大于等于12W所以充电电源选取容量为20W的变压器。
综上所述，该系统选择使用一次侧和二次侧交流电压为220V/18V,容量为20W 的变压器。
3.1.2供电电源电路的设计在供电电源方案的选取方面，采用由集成开关稳压器LM2576组成的电源电路，功耗小，效率高，η值可以达到70%～80%。
其中LM2576-5V来提供+5V电压，主要为MCU和LCD供电。
针对题目要求负载电压需要达到10V，考虑到采样电阻和TIP122的压降，该系统采用15V电源给调整管和运放供电。
采用LM2576-ADJ来提供+15V电压。
同时电源输出采用两级LC滤波，可以有效减小纹波。
电路如下：图1-4 供电电源原理图3.1.3调整管的选择针对题目要求，由TIP122达林顿管构成的调整管电路，电流放大倍数明显提高，基极电流可以很小，从而负载可以较轻。
同时TIP122的β值可以达到1000，可通过3A电流，负载能力强。
为此该系统采用TIP122达林顿管构成调整管电路。
主电路原理如下：图1-5 主电路原理图3.1.4 负反馈电路的设计该系统采用由OP07运算放大器构成的负反馈电路。
因为OP07输入失调电压小（25µV），温漂低（0.4µV /℃），噪声小,可以较好地避免高频干扰和自激振荡，并可以减小纹波，使测量精度得以较大的改善。
电压、电流负反馈电路如下：图1-6 电压反馈原理图图1-7 电流反馈原理图3.1.5 过流、过压保护电路的设计使用LM356构成施密特触发器，当电流值超过设定时，LED1发光指示过流。
同时继电器动作，把TIP122和反馈回路断开，起到保护作用。
当电流减小后，按键button使系统正常工作。
过压保护通过单片机实时检测当前电压来实现。
过流保护电路如下：图1-8 过流保护原理图3.1.6指示电路的设计在充电的过程中，LED2闪烁指示正在充电，电池充满后LED2常亮。