锂电池的设计
锂电池的设计思路与研发应用
锂电池的设计思路与研发应用锂电池是一种重要的二次电池，被广泛应用于各个领域，如电动车、移动通信设备和储能系统等。
设计和研发锂电池需要考虑多个方面的因素，包括电化学性能、安全性、成本和环境可持续性等。
本文将从以上几个方面对锂电池的设计思路和研发应用进行探讨。
首先，电化学性能是锂电池设计的重要指标之一。
电化学性能包括电压、容量、循环寿命和放电特性等。
提高电化学性能可以通过多个途径实现。
例如，通过采用高比表面积的活性材料来增加电极与电解质的接触面积，提高锂离子的扩散速率和容量；通过设计合适的电解液配方来提高电池的导电性和电子传导性；通过优化电解质的组成和浓度来提高电解液的稳定性和锂离子的迁移率等。
此外，锂电池的电化学性能还与电池的结构有密切关系，因此，优化电池的结构设计也是提高电化学性能的重要途径。
其次，安全性是锂电池设计的另一个关键因素。
由于锂电池内部的化学反应带来的热效应，电池会产生大量的热量。
当电池过热时，会引发热失控、起火和爆炸等严重安全事故。
因此，锂电池的设计必须充分考虑热管理措施。
例如，可以采用热散射材料和隔热材料来有效提高电池的散热能力和热稳定性；通过设计合适的电极结构和电解液来降低电池内部的电阻，减少热效应的产生；采用热敏感和熔断装置来监测和控制电池的温度等。
此外，锂电池还需要防止电流过大引起的短路和过充过放等问题，因此，合理设计电流限制和过电压保护装置也是确保锂电池安全性的重要手段。
第三，成本是锂电池设计的重要考虑因素之一。
目前，锂电池的主要成本来自于活性材料、电解液、电池包装、电极和导电剂等。
因此，设计和研发低成本的锂电池需要降低以上成本。
其中，制备高性能活性材料、开发廉价可靠的电解液和电极材料、改进电池的生产工艺和设备，优化电池的循环设计等是实现锂电池成本降低的主要途径。
此外，锂电池的寿命也会影响成本，因此，设计高循环寿命的锂电池也是降低总体成本的重要手段。
最后，锂电池的环境可持续性也是设计和研发中需要考虑的重要因素。
锂电池设计规范范文
锂电池设计规范范文1.引言锂电池作为一种重要的电源技术，广泛应用于移动通信、电动车辆、储能等领域。
为了确保锂电池的安全性、性能和可靠性，需要制定相应的设计规范。
本文档旨在提供一套完整的锂电池设计规范，帮助设计人员在设计过程中遵循相关安全和技术要求。
2.锂电池基本知识2.1锂电池分类：按照锂电池的结构和性能特点，可将其分为锂离子电池、锂聚合物电池和锂离子聚合物电池等几类。
2.2锂电池组成：锂电池主要由正极、负极、电解质和隔膜等组成，其中正极材料常见有三元材料和钴酸锂材料等。
3.锂电池设计安全要求3.1电池外壳设计：电池外壳应采用阻燃材料，并具备良好的散热性能和抗冲击性能，以防止外力引起电池短路或起火等事故。
3.2温控系统设计：锂电池在高温或低温环境下工作容易引发安全问题，因此需要设计合理的温控系统，包括温度传感器、温度调节器等，以确保电池在合适的温度范围内工作。
3.3过充保护设计：通过设计过充保护电路，确保电池在充电时不会超过额定电压，避免发生过充现象，降低安全风险。
3.4过放保护设计：通过设计过放保护电路，确保电池在放电时不会低于最低允许电压，避免发生过放现象，延长电池寿命。
3.5短路保护设计：通过设计短路保护电路，确保电池在遭受外力短路时能够及时切断电路，防止电池起火或爆炸。
4.锂电池设计性能要求4.1能量密度：电池的能量密度决定了其储能能力，设计中应追求高能量密度，以提高电池的使用时间和续航里程。
4.2功率密度：电池的功率密度决定了其输出能力，设计中应追求高功率密度，以满足高功率需求，如电动车加速等。
4.3循环寿命：电池的循环寿命是指电池充放电循环次数达到规定条件的次数，设计中应追求长循环寿命，提高电池的使用寿命和可靠性。
4.4自放电率：电池的自放电率影响其长时间储存能力，设计中应追求低自放电率，以保证电池长时间存储后能够正常工作。
5.锂电池设计可靠性要求5.1组件设计可靠性：设计中应合理选择电池正负极材料和电解液，以确保电池组件的可靠性和稳定性。
电动车锂电池组设计方案
电动车锂电池组设计方案一、引言电动车的发展受到了越来越多的关注和需求，锂电池组作为电动车的重要组成部分之一，其设计方案的合理性对电动车的性能和使用寿命有着重要的影响。
本文将对电动车锂电池组的设计方案进行详细的说明和分析。
二、锂电池组的基本原理锂电池是一种通过正负极的化学反应释放电能的装置，其基本原理是利用锂离子扩散和嵌入迁移的特性，在放电过程中将嵌入了锂离子的电极材料形成化学反应产生电流。
在充电过程中，电流通过电解质浓度梯度将锂离子从正极材料转移到负极材料中。
锂电池的优点包括高能量密度、长循环寿命、低自放电率等。
三、锂电池组设计方案的要求1.高能量密度：锂电池组的能量密度要求高，以提供足够的驱动力和行驶里程。
2.高安全性：锂电池组的设计必须考虑过充、过放、短路等安全问题，以避免电池组的损坏和事故发生。
3.长使用寿命：锂电池组的设计要考虑其循环寿命，以提高电池组的使用寿命。
4.快速充电和放电：锂电池组的设计要满足快速充电和放电的需求，以提高电动车的充电效率和使用便利性。
四、锂电池组的设计方案1.电芯选型：根据电动车的功率需求和能量密度要求，选择适合的锂电池电芯。
目前常用的电芯包括锂离子聚合物电池、锂铁磷酸电池等。
2.电池组配置：根据电动车的需求和空间限制，确定电池的数量和串并联关系。
一般情况下，串联可以提高电池组的电压，而并联可以增加电池组的容量。
3.功能保护设计：为了保证锂电池组的安全性，需要设计过充、过放、短路、高温等功能保护措施。
包括充电管理系统、过充保护电路、电流和温度传感器等。
4.热管理设计：电动车锂电池组的放电和充电过程会产生大量热量，因此需要设计散热系统，保持电池组的温度在安全范围内。
5.快充设计：采用适当的充电管理系统，提高充电效率和充电速度，以满足电动车的需求。
五、锂电池组设计方案的优化1.电池组的布局：设计合理的电池组布局，避免电池温度差异过大，提高整个电池组的寿命和性能。
2.智能管理系统：采用智能管理系统，实时监测电池组的状态、温度和电量等信息，提高电池组的使用寿命和安全性。
低功耗锂电池设计方案-概述说明以及解释
低功耗锂电池设计方案-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述:随着移动设备的飞速发展和智能化程度的提升，对于电池续航能力的要求越来越高。
而锂电池作为移动设备的主要能量提供方式，其性能和功耗直接关系到设备的使用体验和生命周期。
针对目前智能设备需求，本文提出了低功耗锂电池设计方案，旨在通过优化设计和技术实施，提高电池的续航能力和稳定性，从而提升设备的整体性能和使用寿命。
在接下来的章节中，将详细介绍锂电池的基本原理、低功耗设计要点以及具体的设计方案实施。
愿本文能为相关领域的研究者和从业者提供一定的参考和借鉴。
1.2 文章结构本文主要包括以下三个部分：1. 锂电池基本原理：首先介绍锂电池的基本工作原理，包括锂离子在正负极间的传递和储存机制，以及常见的锂电池类型和工作特性。
2. 低功耗设计要点：其次详细阐述低功耗设计的关键要点，包括降低内阻、提高能量密度、优化电池管理系统等方面的技术手段。
3. 设计方案实施：最后介绍具体的低功耗锂电池设计方案，包括选用材料、电池结构优化、电路设计等实施措施，以及实验结果和应用案例。
1.3 目的:设计低功耗锂电池的主要目的是为了提高电池的使用时效性和稳定性，降低能量消耗并延长电池的寿命。
通过优化电池的设计和使用方式，可以有效减少电池在充放电过程中产生的热量和能量损耗，使电池在工作过程中更加高效可靠。
此外，低功耗锂电池能够提供更加持久的电源支持，对于需要长时间使用或者外出携带设备的用户来说，具有更大的吸引力。
通过设计出更加节能环保的电池方案，可以更好地满足用户的需求，减少电池的排放对环境的影响。
总的来说，设计低功耗的锂电池方案可以提高电池的性能和使用体验，同时也有利于减少能源消耗和对环境造成的损害，是未来电池研究和发展的重要方向之一。
2.正文2.1 锂电池基本原理锂电池是一种采用锂作为正极材料的充电电池。
它具有高能量密度、长循环寿命、低自放电率和无记忆效应等优点，因此被广泛应用于移动电子设备、电动汽车和储能系统中。
锂电池箱体设计方案
锂电池箱体设计方案一、引言随着电子产品的广泛应用和电动车辆的普及，锂电池成为了一种非常重要的电源装置。
锂电池不仅具有高能量密度和长寿命的特点，还具有较好的环境友好性。
然而，锂电池的高能量密度也使其存在一定的安全隐患，因此设计一个合理的电池箱体来保护锂电池是非常关键的。
二、需求分析1.安全性要求：电池箱体需要具备防护阀以降低压力，并保持正常温度范围内运行。
在温度超出安全范围时，需要具备过热保护功能，并及时报警。
2.结构要求：电池箱体需要有足够的强度和刚度，能够抵抗外部冲击和振动。
同时，电池箱体要能方便地维护和更换电池模组。
3.散热要求：设计合理的散热结构，确保电池箱体内部温度的稳定，并能在高温条件下持续工作。
4.绝缘要求：电池箱体需要具备良好的绝缘性能，避免电池与外部金属结构发生直接接触。
三、设计方案1.结构设计：采用高强度的铝合金材料作为电池箱体的主要结构材料，确保强度和刚度。
结构上分为内外两层壳体，内层壳体用于放置电池模组，外层壳体用于保护内部结构和电池模组。
同时，在电池箱体上设置检修口，方便进行电池模组的维护和更换。
2.安全保护：在电池箱体上设置压力释放阀，当内部压力过大时，阀门能够自动打开，从而避免发生爆炸。
同时，内部还设置了过热保护装置，并与报警系统相连，当温度超出安全范围时，及时报警并切断电源，避免危险发生。
3.散热设计：在电池箱体上设置风道和散热片，通过风扇将热量散发出去。
同时，在电池模组的周围设置散热孔，利用自然对流的方式提高散热效果，确保电池工作温度的稳定。
4.绝缘设计：在电池箱体的内层壳体表面涂覆一层绝缘材料，避免电池与外部金属结构发生直接接触，确保电池的安全性。
四、设计制作流程1.设计电池箱体的结构，包括内外壳体、检修口等。
2.将设计好的结构导入CAD软件进行建模，并进行强度分析，确保设计合理。
3.选择合适的材料，将模型转化为实际的电池箱体，并进行打样制作。
4.安装压力释放阀、过热保护装置、风扇等配件，并进行功能测试。
常用锂电池参数、设计、计算公式及应用解析
常用锂电池参数、设计、计算公式及应用解析一、锂电池设计及计算公式（1）电极材料的理论容量:电极材料理论容量，即假定材料中锂离子全部参与电化学反应所能够提供的容量，其值通过下式计算：其中，法拉第常数(F)代表每摩尔电子所携带的电荷，单位C/mol，它是阿伏伽德罗数NA=6.02214 ×1023mol-1与元电荷e=1.602176 × 10-19 C的积，其值为96485.3383±0.0083C/mol。
故而，主流的材料理论容量计算公式如下:LiFePO4摩尔质量157.756 g/mol，其理论容量为：同理可得：三元材料NCM(1:1:1)(LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2 ) 摩尔质量为96.461g/mol;其理论容量为278 mAh/g,LiCoO2摩尔质量97.8698 g/mol，如果锂离子全部脱出;其理论克容量274 mAh/g.石墨负极中，锂嵌入量最大时，形成锂碳层间化合物，化学式LiC6，即6个碳原子结合一个Li。
6个C摩尔质量为72.066 g/mol，石墨的最大理论容量为：对于硅负极，由5Si+22Li++22e- ↔ Li22Si5 可知，5个硅的摩尔质量为140.430 g/mol，5个硅原子结合22个Li，则硅负极的理论容量为：这些计算值是理论的克容量，为保证材料结构可逆，实际锂离子脱嵌系数小于1，实际的材料的克容量为：材料实际克容量=锂离子脱嵌系数×理论容量。
（2）电池设计容量:电池设计容量=涂层面密度×活物质比例×活物质克容量×极片涂层面积。
其中，面密度是一个关键的设计参数，主要在涂布和辊压工序控制。
压实密度不变时，涂层面密度增加意味着极片厚度增加，电子传输距离增大，电子电阻增加，但是增加程度有限。
厚极片中，锂离子在电解液中的迁移阻抗增加是影响倍率特性的主要原因，考虑到孔隙率和孔隙的曲折连同，离子在孔隙内的迁移距离比极片厚度多出很多倍。
锂电池箱体设计方案
锂电池箱体设计方案1.设计要求（1）安全性：锂电池具有高能量密度和热量释放，因此安全性是设计锂电池箱体的首要考虑因素。
设计方案需要采取措施来防止电池过热、短路、溢液等情况发生。
（2）结构刚度：箱体需要有足够的结构刚度，以承受外界的冲击和振动，并保护电池组免受损坏。
（3）散热：锂电池的运行会产生大量的热量，散热是设计锂电池箱体的另一个重要考虑因素。
设计方案需要提供适当的散热结构和散热系统，确保电池组的温度始终在安全范围内。
（4）维护性：设计方案需要易于维护，以方便拆卸、更换电池组和进行例行维护。
（5）工艺性：设计方案需要考虑到生产工艺和成本，以确保可以在实际生产中实现。
2.设计方案（1）选择适当的材料：为了确保安全性和结构刚度，可以选择高强度、耐腐蚀的材料，如铝合金或钢板。
同时，材料的导热特性也需要考虑，以便为散热提供良好的条件。
（2）结构设计：箱体的结构应该采用刚性框架结构，以提供足够的结构强度。
结构设计可以借鉴和参考已有的标准和规范，如国际电工委员会（IEC）的锂电池箱体设计标准。
（3）散热系统设计：为了确保电池组的散热，可以在箱体中设置风扇、散热片或散热管等散热结构，以促进热量的传导和散发。
同时，需要合理设计通风口和排气口，以确保良好的空气流通。
（4）安全性设计：为了确保锂电池的安全性，可以在设计中加入温度、电流和电压等监测装置，以及过压、过流和短路保护装置。
此外，需要设计适当的密封结构，以防止电池溢液等情况发生。
（5）维护性设计：为了方便维护，可以在设计中考虑模块化的结构，以便进行零部件的拆卸和更换。
此外，可以在箱体上设置检修窗口或开口，以便进行例行检查和维护。
3.实施和测试（1）根据设计方案制作锂电池箱体的样品，并进行实际生产。
在生产过程中需要严格按照设计要求进行操作和控制，确保生产的锂电池箱体满足设计要求和标准规定。
（2）对生产的样品进行严格测试，包括结构强度测试、散热性能测试、安全性测试等。
锂电池的设计与研发介绍
锂电池的设计与研发介绍锂电池是一种以锂金属或锂化合物为正极材料的电池，广泛应用于电子产品和电动交通工具领域。
它具有高能量密度、较长的使用寿命和较低的自放电率等优点，已成为一种重要的可再充电电池。
锂电池的设计与研发包括电化学系统设计、材料研究和工艺优化等多个方面。
首先，电化学系统设计是锂电池设计的关键。
它涉及到正负极材料的选择、电解液的配方和结构设计等内容。
正极材料通常采用锂化合物，如三元材料（如LiCoO2、LiNiCoAlO2等）或锰酸锂。
负极材料一般选择石墨或硅基材料。
电解液通常是含锂盐的有机溶液，如碳酸锂或磷酸酯酯液。
设计合理的电化学系统能够提高电池的能量密度、循环寿命和安全性能。
其次，材料研究是锂电池设计与研发的重要环节。
正负极材料的性能直接影响电池的性能指标。
研究人员通过改变材料的成分、晶体结构和微观形貌等方法，来提高材料的能量密度、循环寿命和耐高温性能。
同时，材料的制备工艺也是需要优化的。
例如，通过改变材料的烧结温度、烧结时间和添加剂的种类和比例等，可以改善材料的结晶度和电子传递性能。
最后，工艺优化是锂电池设计与研发的关键。
它涉及到电池的生产工艺和装配工艺等内容。
生产工艺包括正负极材料的制备、电解液的配制和电池的装配等环节。
这些工艺需要在确保质量的前提下，尽量提高生产效率和降低成本。
装配工艺包括电池的组装、封装和包装等环节。
合理的装配工艺能够提高电池的一致性和安全性。
除了上述的设计与研发内容，锂电池的优化和改进也是一个重要的研究方向。
例如，锂硫电池、锂空气电池等新型电池的研发，旨在提高电池的能量密度，并解决现有锂电池在循环寿命、自放电和充电速度等方面的不足。
此外，锂离子电池的安全性问题也是一个需要解决的课题。
目前，研究人员正在开展电池的热失控机制和防护措施的研究，以提高锂电池的安全性。
综上所述，锂电池的设计与研发是一个复杂的过程，涉及到电化学系统设计、材料研究和工艺优化等多个方面。
通过不断的研究和创新，可以提高锂电池的能量密度、循环寿命和安全性能，推动锂电池技术的发展和应用。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2.1 常用充电器简单介绍2.1.1 方案一一款极简单的锂电池充电器该装置的电路工作原理如图2-1所示：图2-1 简易锂电池充电器工作原理：此电路采用恒定电压给电池充电，确保不会过充。
输入直流电压高于所充电池电压3伏即可。
R1、Q1、W1、TL431组成精密可调稳压电路，Q2、W2、R2构成可调恒流电路，Q3、R3、R4、R5、LED 为充电指示电路。
随着被充电电池电压的上升，充电电流将逐渐减小，待电池充满后，R4上的压降将降低，从而使Q3截止，LED将熄灭。
本电路的优点是：制作简单，元器件易购买，充电安全，显示直观，并且不会损坏电池。
通过改变W1可以对多节串联锂电池充电，改变W2可以对充电电流进行大范围调节。
缺点是：无过放电控制电路。
1.2 方案二实用锂电池充电器该装置的电路工作原理如图2-2所示：此充电器工作原理：由VT2、R4、R6、LED1组成恒流充电，VT1、IC、R1~R3、RP1等组成恒压充电，VT3、RP2等组成电池电压检测。
待充电电池放入充电器接通电源后、电池即进入恒流充电，充电电流约为300mA，同时LED1点亮。
当电池电压达到4.1V时VT3导通，继电器J 吸合，继电器接点转换成恒压充电（常闭接点1断开，常开接点2闭合），此时充电电流约为50mA左右，同时LED1熄灭，LED2点亮。
优点：本电路专为业余制作而设计，因此电路简单、元件易购、制作容易、安全可靠。
图2-2 实用锂电池充电器2.1.3 方案三简单的2节锂电池充电器该装置的电路图如下所示：图2-3 简单的2节锂电池充电器工作原理：该充电器中采用了锂离子电池充电控制器LM3420-8.4。
可对2节串联的锂离子电池组充电。
当电池组电压低于8.4V时，LM3420输出端(OUT)无输出电流，晶体管Q2截止，因此，可调稳压管LM317输出恒定电流，其值为 1.25／Rn。
LM317额定输出电流为 1.5A，若需要更大的充电电流，可选用LM350或LM338。
充电过程中，电池电压不断上升，并被LM3420的输入端(1N)检测。
当电池电压升到8.4V时，LM3420输出电流，使Q2开始控制LM317的输出电压，充电器转入恒压充电过程，电池电压稳定在8.4V。
此后充电电流开始减小，充足电后，电流下降到涓流充电电流。
当输入电压中断后，晶体管Q1截止，电池组与LM3420断开。
二极管D1可避免电池通过LM317放电。
2.1.4方案四普通恒流、恒压充电器该充电器主要由恒流源、恒压源和电池电压检测控制器三部分组成。
其工作原理为：市电经电源变压器降压、整流、滤波，由IC1构成恒流源经继电器的常闭触点向电池进行第一阶段恒流充电；当电池的电压上升到由IC3构成的电压比较器所设定的4.2V时，电压比较器输出高电平，经R7、ZD2触发可控硅SCR导通，继电器得电吸合，J-1的常闭端点断开，常开点接通，转为由IC2组成的恒压源进行第二阶段的恒压充电。
可控硅的作用是电池在转为恒压充电时，电池的电压会有所下降，电压比较器又会转为输出低电平，由可控硅触发后的自保持特性可消除这一影响。
ZD2和C5的作用是消除误触发。
D5的作用是防止电池电流倒流损坏元件IC1。
该充电器的特点是：充电过程分为两部分，首先用恒流充电到4.2V+0.05V，即转入4.2V 0.05V恒压的第二阶段充电，恒压充电电流会随着时间的推移而逐渐降低，待充电电流降到0.1CmA时，表示电池已充到额定容量的93%或94%，此时即可认为基本充满，如果继续充下去，充电电流会慢慢降低到零，电池完全充满。
优点：精度高，元件也比较常见易购买，可以最大限度的将电池充满。
该装置的电路如图2-4所示：图2-4 普通恒流、恒压充电器2.1.5方案五使用专用集成块的锂电池充电器电路如图2-5所示。
此例选用的充电器是LT1510，电池组含3节锂离子电池。
选定R4值之后，R1、R2和R3的值可按以下公式计算：R1＝R4＝(Vo u t -Vre f)／Vre f，R2＝K(R1+R4)，R3＝R4×Vr ef ×K[1-(1-K)]／Vo utK是电路一个方向总容差需要作的相对变化。
例如，在0.5％基准、两只1％电阻器情况下，总容差为2.5％，若要达1.2％，百分比需要作的变化为2.5％一1.2％＝1.3％，那么K为0.013。
在下面情况中，连接线S1和S2需要作开路处理：①Vout为低于标称值的(1／2)K时，断开S1，②Vout为高于标称值的(1／2)K时，断开S2。
图2-5 使用专用集成块的锂电池充电器由上面的各种充电器电路的介绍，可以发现充电器的充电方式大都是恒流、恒压方式，只有小部分电路采取单一的恒流或恒压充电方式。
恒流、恒压充电的好处是：电池可以最大限度的充满，缺点是：电路复杂，成本较高。
而采用单一充电方式的充电器好处是：电路简单，制作容易，成本比较低。
缺点是：电池容易损坏，而且电池不能最大限度的充满。
使用专用集成块的充电器，设备简单，使用方便，但是集成块不易购买，所以也不符合本次毕业设计的要求。
2.2 本次毕业设计拟采用的充电器设计根据充电器的一般组成方式和特点，以及现实的有关情况，将毕业设计的准智能锂电池充电器的基本框图设计如图2-6所示：图2-6准智能锂电池充电器的基本框图此框图包括了准智能锂电池充电器的基本组成部分，即多谐振荡器部分，充电执行电路部分，电池端电压检测部分，脉冲频率分配器部分以及电源部分组成。
电源部分对各个部分提供稳定的电压，多谐振荡器部分产生一个1Hz的振荡频率，并触发脉冲频率分配器输出不同的电平，产生不同的电压，经分压后送到充电执行电路进行充电操作，而电池端电压检测部分则对电池电压进行监测，配合控制充电器的充电电流。
以下将对各部分电路进行分析。
第三章电路设计综上所述：准智能锂电池充电器主要由多谐振荡器部分，脉冲频率分配器部分，充电执行电路部分，电池端电压检测部分以及电源部分构成。
现将每部分电路分别进行设计。
3.1 电路各部分设计详细分析3.1.1 电源部分电子设备需要直流电源为其供电，以便使其内部的电子电路得到正常工作所必需的能源。
考虑到成本问题，大多数电器的直流供电方式都是将交流电源经过变压、整流、滤波、稳压等步骤变换为所需的直流电压。
完成这种变换任务的电源称为直流稳压电源。
现代电器中常用的稳压电源有两大类：线性稳压电源和开关型稳压电源。
线性稳压电源亦称串联调整式稳压电源。
它的成本较低，稳压性能好，输出波纹小，缺点是工作效率较低，在小功率应用场合用得最多。
根据现实情况，以及具体要求，本次毕业设计采用的电源部分为线性稳压源。
具体电路如图3-1所示：图3-1 电源部分原理图电路图中，变压器的作用是把交流电网供给的220V、50Hz交流电变换为合适的数值；整流器将交流电转变为直流脉动电压；滤波器将脉动电压进行平滑；稳压器能够把输出的直流电压稳定在所希望的数值上。
交流220V的电压经变压器变压后，降至18V左右，经整流电路整流后，再经7815集成稳压器后形成15V的稳定的直流电压。
7800系列集成稳压器的最大输出电流为1.5A，要扩大输出电流除了用外接大功率调整管外还可以用数个稳压器并联。
W78系列称为“三端固定电压式集成稳压器”，它只有一个输入端、一个输出端和一个公共端，使用安装和三极管一样方便。
国内的W78系列便是三端集成稳压器，它与国外的MC78、uA78等系列相同，因具有性能优良、可靠性高等优点、应用很广泛。
W78系列是具有固定输出电压分别为5V、9V、12V、15V、18V、24V 的三端正输出稳压器，对应型号为W7805、W7809、W7812、W7815、W7818、W7824。
这个系列的产品加上适当的散热器，输出电流可达1.5A。
W78系列三端集成稳压器有金属外壳封装和塑料封装两种形式，外形及在电路图中的常见画法如图3-2所示。
图3-2 W78的外形及常见画法W78系列三端集成稳压器的原理方框图如图3-3所示。
图3-2 W78系列三端集成稳压器的原理方框图由于W78系列三端集成稳压器的所有主要部分都已集成在管心上，通常在使用时只需接到整流滤波电路之后，而不必外接其它元件即可工作，这样就可简化电路板的设计，减小电源部分的体积。
如果适当外接少量元件还可扩展其功能，如组成输出电压可调的稳压器。
也可以将输出电压扩展到24V以上，增加扩流元件可把输出电流扩展到1.5A以上。
W78系列稳压器具有较完善的短路和限流保护、过热保护和调整管安全工作区保护电路，因而它的工作是比较可靠的。
3.1.2 多谐振荡器部分多谐振荡部分其主要是由NE555时基集成电路构成的一个多谐振荡器以及相关外围电路组成。
振荡频率由电阻和电容决定，最后输出约为1Hz的振荡频率。
多谐振荡器部分的电路原理图，如图3-4所示：图3-4 多谐振荡器的电路原理图参数计算如下：根据NE555所组成的振荡器的计算公式（详细介绍请见下文）f=1.443/(R A+2R B)C，其中，f =1Hz，C=4.7u，设R A = R B，可以计算出R A = R B =102.3K。
一、555时基集成电路555时基集成电路由美国Signetics公司在1972年利用双极型技术(TTL)研制成功，因在设计时其基准电压网络由三个电阻值为5欧姆的电阻组成，故命名为NE555。
由于555将模拟电路和数字电路巧妙地结合在一起，投入市场后被大量用于工业控制、仪器仪表、电子乐器、以及家用电器上，成为一种通用功能电路，因此经久不衰，方兴未艾。
555时基集成电路之所以得到这样广泛的应用，在于它具有如下几个特点：1. 555在电路结构上是由模拟电路和数字电路组合而成，它将模拟功能与逻辑功能兼容为一体，能够产生精确的时间延迟和振荡。
它拓宽了模拟集成电路的应用范围。
2. 该电路采用单电源，双极型555的电压范围为 4.5V~15V；而CMOS型的电源适应范围更宽，为2V~18V。
这样，它就可以和模拟运算放大器和TTL或CMOS数字电路共用一个电源。
3. 555可独立构成一个定时电路，且定时精度高。
4. 555的最大输出的电流达200mA，带负载能力强。
可直接驱动小电机、喇叭、继电器等负载。
555时基集成电路的封装外形一般有两种，一种是做成8脚圆形TO-99型，如图3-5（a）所示；另一种是8脚双列直插式封装，如图3-5（b）所示，而常见的为双列直插式塑封形式。
图3-5 555时基集成电路管脚排列图其实不论采用何种封装形式，555内部原理（如图3-6所示）以及管脚功能都完全一样，其各脚功能如下：1脚为电源地端；2脚为低触发端，采用低电平触发；3脚为输出端；4脚为复位端，采用低电平触发；5脚用于电压控制；6脚为高电平触发端；7脚为放电端；8脚为电压端，接电源正极。