简易电动自行车充电器的设计.doc

摘要
随着电动自行车的普及,电动车的关键在于充电器,首先介绍了并联型开关式稳压电源基本的概念、原理和设计方法,然后具体分析了所设计的电源电路的工作原理、总体框图和电路的设计过程。利用振荡电路将市电220V整流、滤波后,形成约311V的直流电压,加入开关变压器与各元器件形成一个振荡周期,周而复始形成一个自激式电路, 稳压输出44V对电池进行充电,同时本电路具有电压保护电路及灯光指示充电状态的功能。过流保护电路限制场效应管栅极电位,提高了整机电路的可靠性。输出回路向负载和电路中控制部分需要供电的供电回路提供输出电压;基准电压主要用于精确控。充电器常出现的故障解决方法。也介绍了怎样去保养充电器使充电器的使用寿命更长。在介绍各电路的时候掺插了重要元器件的介绍。是大家更进一步了解充电器,从而提高电动车的利用时间。
关键词:开关稳压电源整流滤波自激式控制回路
目录
摘要 I
第一章引言 1
1
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2
第二章电动自行车充电器各组成电路原理 5
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LC振荡电路 5
RC振荡电路 5
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7
8
10
13
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16
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18
第三章充电器常见的故障分析 20
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、低压均有故障 20
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第四章总结与展望 23
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致谢 24
参考文献 25
附录1 元器件清单 26
第一章引言

随着社会的不断进步,交通的不断健全,人们对出行的交通工具也在进行不断的选择。随着油价的不断上涨和人们对环保意识的增强,电动自行车以其价格低,绿色环保,使用方便安全等优点越来越受到消费者的喜爱。评价电动自行车质量好坏的重要参数之一是其蓄电池的使用寿命。而蓄电池的充电池的充电过程对其寿命影响最大。过长过短都不行,所以充电器的好坏直接影响着电动车的好坏。我们研究的是开关电源是充电器。
开关电源式充电器的正确操作是:充电时,先插电池,后加市电;充足后,先切断市电,后拔电池插头。如果在充电时先拔电池插头,特别是充电电流大(红灯)时,非常容易损坏充电器。
常用的开关电源式充电器又分半桥式和单激式两大类,单激类又分为正激式和反激式两类。半桥式成本高,性能好,常用于带负脉冲的充电器;单激式成本低,市场占有率高。
本设计可实现44V电压充电,充电过程以指示灯为状态显示;采用整流稳压电路,以实现充电过程中对电路的保护工作,保证元器件的性能;运用TL431稳压集成电路精确控制主回路输出电压,采用LM324四运放器进行电压比较,可实现电路比较功能。
这种小型的电动车充电器制作起来简单,运用在实际中也是非常方便的,即能节省材料,又能放心的使用。

图1—1 电动车充电器原理图
市电220V经整流滤波后形成311V的直流电压。经开关变压器B1,通过场效应管Q1,R7,R3R4形成一个周期性的震荡充电电路。通过Q1的导通与断开来形成一个周期性的震荡充电电路。场效应管的关断与导通都是要达到一定的电流值。为了保护相关元件的安全就有了后面R1,Q2组成的过留保护电路。D7滤除多余的交流,得到直流电压,稳压二极管Z2把该点电压稳定在15V。对于左面的比较器U2CLM324,-VEE和U5=、R22构成分压,-VEE的变化决定了U2CLM324正负两个输入端的高低,其正输入端一直处于0V电压状态,当-VEE达到最大反向电压时,U2CLM324负端输入大于0,比较器输出低电平,D15处于截止状态,光耦合器U1PC817无输入电压,处于不工作状态,因此Q2基极无电压,无法导通,300V电压经R3、R7供给场效应管Q14N90C,场效应管处于导通状态,二极管D5截止。而当-VEE未达到最大反向电压时,U2CLM324负端输入小于0,比较器输出高电平,D15处于导通状态,光耦合器U1PC817有输入电压,处于工作状态,因此Q2基极有电压,处于导通状态,300V电压经R3流入地,场效应管无电压供给,处于断开状态。在充电完毕时,蓄电池电压非常接近充电电压,此时二极管D8处于截止状态,反向电压-VEE较大,U2BLM324正极输入电压大于负极,一直处于输出高电平状态,U2ALM324则相反,一直处于输入低电平状态,因此LE