优秀毕业设计精品]基于TL431和LM324的电动车充电器设计.doc

摘要
随着电动车的普及,电动车充电器的使用也越来越广泛。充电器的种类很多,其原理大同小异。物美价廉使其得到广泛应用。本设计是基于对电动车充电,采用普通的电子元件、不用昂贵的专用集成电路,既便于制作又降低制作费用。
本次电动车充电器的设计是将220V市电经整流、滤波、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。主电路主要分为电源电路、振荡电路、电压保护电路、充电状态指示电路四个单元电路。,LM324四运算放大器起到过流保护、稳定输出电压、控制充放电状态等作用。本次设计主要从总体方案设计、基本电路介绍、单元电路设计等方面进行详细的介绍。
关键词:充电器电源振荡保护电路

目录
摘要 I
ABSTRACT(外语专业的需要) II
目录 III
第一章绪论 1
1
1
第二章系统总体的设计 3
3
3
功能元器件的概述 3
稳压二极管 3
5
6
光电耦合器 8
四运放集成电路LM324 9
精密基准稳压源TL431 13
第三章充电器系统硬件电路的设计 16
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16
20
23
振荡电路的振荡方式 24
振荡电路的分类 24
保护电路的设计 26
过流保护电路的设计 27
28
28
29
29
第四章整体调试 31
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32
32
第五章总结与展望 34
致谢 36
参考文献 37
第一章绪论

(1) 充电器发展概况
自从上世纪的六、七十年代以来,电子技术领域得到了飞速的发展,可谓是日新月异,不仅在理论上,而且越来越多地运用到我们的日常生活中,致使工业、农业、科技和国防等领域以及人们的社会生活都发生着令人瞩目的变革。小到可以随身携带的电子产品,如MP3,USB存储器,大到电瓶车、电视、巨型计算机,在我们日常生活中越来越方便了我们的生活,在21世纪,电子技术在以更快的速度前进,新一代的电子产品更广泛地应用在我们生活的各个方面。
电子产业的发展,也极大的推进了电力的利用。各种各样的充电式产品诞生并得到极大的发展,其高效、环保、便捷等优点正逐步渗入我们的生活。根据电动自行车铅酸蓄电池的特点,当其为36V/12AH时,采用限压恒流充电方式,初始充电电流最大不宜超过3A。也就是说,充电器输出最大达到44V/3A/130W,已经可满足。在充电过程中,充电电流还将逐渐降低。
(2) 充电器常见的几种充电模式
1) 限流恒压充电模式
2) 两阶段恒流充电模式
3) 恒流脉冲充电模式
此三种充电模式均为业界推荐采用,其各阶段充电电流间的转换,都分别受有温度补偿的转换电压Vmin(快充最低允许电压)、Vbik(快充终止电压)和Vflt(浮充电压)控制。

本此设计的内容是将220V市电通过一系列的转换与控制输出稳定的电压44V对电动车进行充电。本文通过四部分电路的设计来实现充电器的功能,即电源电路、振荡电路、保护电路和充电状态指示电路。该电路能够实现电压的自动转换、充电过程的自动保护及充电状态的指示,克服了种种充电时的隐患。
设计中主要以模拟器件为核心设计并制作了充电电路。该电路能实现充电过程的自动控制,设计中用桥式整流、滤波将220V交流电转换成311V直流电,经变压器反馈振荡得到44V充电电压,充电过程中有保护电路控制电压的输出,同时指示电路反应充电的状态。其间用到了精密基准稳压源及四运放集成电路等重要元件。在设计过程方面,从总体方案、单元电路、元器件选择和设计到调试等同样进行了细致的介绍。
本设计是利用普通常用的元器件实现电动车的充电功能。其性能可达到:①可以产生44V电压充电,充电过程以指示灯为状态显示。②采用整流稳压电路,以实现安全充电,其常用的器件在实现快速充电的同时又加以保护电路,以保证元器件的性能。③采用LM324四运放器进行电压比较,可实现电路比较功能。
第二章系统总体的设计

(1) 充电保护:在充电过程中,能够自行调节输出电流及电压,保证充