优秀毕业设计精品]基于TL494芯片的电动自行车充电器设计及分析.doc

摘要
本文为基于TL494芯片的电动自行车充电器设计及分析,简明扼要地概述了充电器的电路结构,其中主要包括:整流滤波电路、防浪涌电路、防市电过压电路、推挽式变流电路、电池防反接电路、充电状态显示电路,半桥式充电器辅助电源电路等。详细介绍了各种充电方式,包括恒流充电法、恒压充电法、浮充法、涓充法、分阶段充电法、快速充电法等。最后说明了 PWM脉宽调制集成电路芯片工作原理。并主要分析了一个基于TL494芯片的山东GD36半桥式充电器,介绍了它的工作原理,工作过程及对电动自行车充电器使用时的维护。
关键词:TL494;开关电源;整流滤波;脉宽调制技术;集成电路芯片
ABSTRACT
This paper is based on the analysis of the design of the charger of TL494 electric bicycle , which mainly includes the application of the rectifier filter and various ways of charging, the application of the switching power supply and PWM working principle; also the explanation of DC or AC power conversion of the full-bridge and half-bridge switching power and of the chip of TL494 PWM IC .The paper mainly analyzes the TL494 chip “Shandong GD36 half-bridge charger” and its working principle , working process,its advantages and disadvantages.

Key words:TL494;switch power supply ;the explanation of DC or AC power;
IC chip

第一章:电动自行车及充电器概述

电动自行车是集蓄电池技术,电力电子技术,电动机技术,和精密传动技术于一体的新型特种自行车,因其无污染,低噪音,低能耗,占道少,方便快捷等特点而成为国际上流行和大力推广的绿色私人交通工具。
电动自行车有五大部件组成,即:电机、控制器、电池、充电器和车架。现在市场上的电动自行车多种多样,常见的样式很多,如图1-1所示。

图1-1常见的电动车外形



为确保电动自行车有足够的功率正常行驶,就必须对蓄电池消耗减少的电能进行有效地补充。因此,充电器是电动车五大核心部件之一,它的质量好坏将直接影响蓄电池的使用寿命。目前市售电动自行车充电器有正负脉冲式、二段式、三段式和全智能脉冲充电器等, 其中三段智能充电器用户较多。
充电器的规格依据蓄电池的容量不同,有24V、12V;36V、12A;36V、14A;48V、17A;48V、20A和36V/48V共用型充电器。
由于电动自行车生产厂家众多,其充电器的外形各异。常见的电动自行车(二轮车)和电动三轮车的充电器外形,如图1-2所示。


图1-2 几种常见的电动车蓄电池充电器外形
充电器的结构
电动自行车充电器主要由整流滤波、高压开关、电压变换、恒流、恒压和充电控制等几个部分电路组成。
充电器内的主要元器件有脉宽调制专用集成电路、电压比较放大器、开关管、整流二极管、驱动三极管、电阻、电容及变压器等。现代脉冲智能充电器还以高频开关电源技术为基础,嵌入先进的智能控制数字电路,采用智能检测和控制技术来调节充电器的脉冲输出比例,实现的脉冲输出比例,实现可控去极化功能。充电器在充电过程中采用了自适应技术,能实时地检测蓄电器的充电情况,自动调整充电器的充电模式,实现最佳模式控制,且具有完整的保护功能,最大限度地保证了充电器工作的稳定性和可靠性。
因此,充电器的电路组成正由传统的分立元件,向集成化、数字化、智能化过渡,结构越来越紧凑,体积越变越小,重量越来越轻,工作越来越精确可靠。

第二章电动自行车蓄电池和充电方式

作为动力能源的蓄电池,在使用过程中其能量是被逐渐消耗减少的。能够用于电动自行车的电池主要由5种,即铅酸电池、镉镍电池、铁镍电池、氢镍电池、锂二次电池。目前市场上65%的电动自行车选择的是铅酸电池(本文所设计的充电器就是属于铅酸电池这一类),30%选择的是镉镍电池,5%选择的