摄像机的电池快速充电器电路设计毕业论文.doc
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1、摄像机的电池快速充电器电路设计 The battery fast charge machine electric circuit of camera design 摘要90年代 ASIC、ULSI和巨大规模集成GSI等代表更高技术水平的IC不断涌现,并成为IC应用的主流产品。2000年开始商业化生产,2004年达到生产顶峰。ATMEL是是世界上高级半导体产品设计、制造和行销的领先者,产品包括了微处理器、可编程逻辑器件、非易失性存储器、安全芯片、混合信号及RF射频集成电路由该公司生产的充电电路实用于各种手机MP3,微型摄录相机等atmel系列芯片,它只是一个8-bit Microcontroll
2、er with 8K Bytes In-System Programmable Flash, 就是一个普通的8位处理器可编程芯片,通过逻辑电路来实现和代替电路中的元件,其实用稳定在电气元件上,加以一个正确的电路保护措施,设计出的电路图也是相当的有代表性,省去了电压放大器等元件线路,而且,ATMEL正在将生产工艺转移到0.13um,强大的工艺水准,可以用来应付恶劣的环境。而国外最近生产的L4960芯片是一个高度集成的PWM控制系统,内含高频振荡器、功率开关管,不但可以减少系统所需元件数目,而且还可加快高效率正激有源钳位转换器的设计过程。LM4960芯片内置宽输入电压范围的启动稳压器。这些国外先进
3、芯片已经渐渐成熟,比起国内的电路元件设计的要节约很多成本,而且实用价值也有完全压倒的优势,这也证实了芯片电子电路板也势必取代普通电气元件电路的趋势。本课题主要讲叙怎样改进电路元件,充电效率,提高实用性,消除对外界影响,以及外界对其产生的干扰,使它们使用起来更加方便,这些将成为研究的主导思想。关键词:高频振荡器;稳压器; AbstractIn 90s ASIC, ULSI with huge large-scale integration GSI etc. represent the IC of higher technique level to continuously flow out no
4、w, and become the essential product of IC application.Start commercial production in 2000, attain to produce peak in 2004.ATMEL is BE in the world deluxe semi-conductor product design, make and sell of lead, the product included microprocessor, programmable logic spare part, not and easily lose sex
5、saving machine, safe chip, mixture signal and RF radio frequency integrated circuit from that the company produce of refresh electric circuit practical at various cellular phone MP3, the miniature shoots to record camera etc. atmel series chip, it is just 18-bit Microcontroller with 8 K Bytes In-Sys
6、tem the Programmable Flash be 8 chips with programmable processor of a commonness, pass logic electric circuit to carry out and replace the component in the electric circuit, in fact use stability on the electricity component, take into a correct electric circuit a protection measure, design of the
7、electric circuit diagram is very to have a representative, the province went to electric voltage enlarger etc. component circuit, and, ATMEL just at production the craft transfer a 0.13 ums, strong craft level, can use to cope with bad environment.But the abroad produce recently of L4960 chips are a
8、 highly integrated PWM controls system, contain high frequency oscillators to concuss a machine, the electric current mode PWM control electric circuit and two power MOSFET an actuator, not only can reduce the component number that system need, but also can also speed high-efficiency is arouse to ha
9、ve source pliers the design process which convert a machine.Place the start of the breadth importation electric voltage scope inside L4960 chips steady press a machine.These foreign advanced chips have been gradually mature and compare with a local electric circuit component to design of want and ec
10、onomize much cost, and the practical value also have to completely excel of advantage, this also confirmed a chip electronics the circuit board certanly will also replace a common electricity component the trend of the electric circuit.This topic mainly speaks Xu how improves an electric circuit com
11、ponent, refresh an efficiency, raise function, cancellation outward boundary influence, and the external world as to its produce of interference, make their use be getting more convenient, these will become research of predominant thoughtKey words: high frequency oscillators Steady press a machine 目
12、 录引 论1一、充电电路相关技术及方法1(一)充电电池定义1(二) 充电电池的特征及方法1(三)充电方法6二、摄录像机充电电路的设定6(一)摄录像机充电电池规格6(二)电路设计6结 语12主要参考文献13附 录X附录一 蓄电池的容量X附录X XXXXXXXXXXXXXXXXX后 记X引 言电池的应用从来没有像现在这么广泛。电池正在变得更小、更轻,在单位容积内可容纳更多能量。电池发展的主要驱动力来自便携装置(移动电话,膝上电脑,摄录像机,MP3 播放机)的发展。本文概述充电方法和现代电池技术,以便更好地了解便携装置所用的电池,本文也描述了单节锂离子和锂离子聚合物电池的保护器件。一、可充电电池技术
13、和充电方法(一)充电电池定义电池称之为能量储存系统,这也包括续流和时钟源。从现代技术的角度看,电池通常是产生电能的自储化学系统的便携装置。一次性电池(称之为不可充电或初级电池)从恒定变化电池的化学反应产生电能。一次性电池的放电引起电池化学成分的永久性和不可逆变化。反之,可充电电池称之为二次电池,二次电池由充电器充电而在应用中放电。因此,二次电池可以多次产生能量和多次储存能量。充电或放电电流(安培)通常表示为额定容量的倍数(称之为C率)。例如,额定为1 安培一小时(1Ah)的电池,C/10放电电流为1Ah/10=100mA。电池的额定容量(Ah或mAh)是在特定条件下完全充电时所能储存(产生)的
14、电量。因此,电池的总能量是容量乘电压,其量度为瓦特一小时。(二)充电电池的特征及方法一个新的可充电电池或电池组(一个电池组中有几个电池)不能保证完全充满电。事实上它们很可能几乎被放电。因此,第一件要做的事情是根据制造商提供的化学成分相关指南,对电池/电池组进行充电。镍镉电池充电加恒流(0.05C-1C)对NiCd 电池充电。某些低成本充电器借助绝对温度终止充电。虽然简单、成本较低,但这种充电终止方法是不精确的。较好的方法是用检测电压跌落的方法终止充电。恒压方法对于充电速率为0.5C或更高速率的NiCd电池是最有效的。恒压充电终止检测应该与电池温度测量相结合,因为变质电池和失配电池可降低V。可以
15、用检测温度增加速率(dT/dt)实现更精确的满充检测,这种充电检测方法比固定温度终止方法更好。基于dT/dt 和-V终止组合方法的充电终止方法具有较长的寿命周期,可避免过充电。快速充电可改善充电效率。在1C 效率接近1.1(91%),而空载电池的充电时间,1 小时多一点,当以0.1C充电时,效率降到1.4(71%),充电时间为14 小时左右。因为NiCd 电池的电荷接收度接近100%,所以在开始70%充电期间吸收几乎所有的能量,而电池保持微冷。超快速充电器利用该特点,在几分钟内把电池充电到70%电平,所加电流等于几倍的C 率,而无热量产生。达到70%电平之后,电池以较低速率继续充电,直到电池充
16、满电为止。最后,加0.020.1C涓流结束电池充电。 镍氢电池充电尽管NiMH充电器与NiCd充电器类似,但是,NiMH充电器采用dT/dt方法,这是NiMH 丁道宏.国内外开关电源的技术与市场.电子产品世界,1999(2)电池充电的最好方法。NiMH 电池的充电结束电压下降比较小,而对小充电率(低于0.5C,这取决于温度)可以完全无电压下降。 新的NiMH 电池在充电周期内过早地出现不可靠的峰值,这会导致充电器过早结束充电。此外,用-V检测充电结束能保护过充电,过充电本身又在电池失效前限制充电/放电的次数,在所有条件(新或旧,热或冷,全部或部分放电)下似乎没有可用的-dV/dt 算法能使Ni
17、MH 电池充电更有效。基于此原因,不能用NiCd充电器为NiMH 电池充电,除非它是用dT/dt方法终止充电。因为NiMH 电池不能吸收过充电,所以,涓流充电必须比NiCd小(0.05C左右)。 慢充电NiMH 电池比较困难,这是与0.1C-0.3C范围C率有关的电压和温度分布不能提供足够精确充满电状态的指示。因此,慢充电器必须依靠定时器来指示何时充电周期应该结束。所以,为了使NiMH 电池充满电,应该施加接近1C(或根据电池制造商标定的C 率)的快速充电,同时监控电压(V=0)和温度(dT/dt)来确定何时充电应该结束。 锂离子和锂聚合物电池充电其实,镍基电池的充电器是限流型的,而锂离子电池
18、充电器是限制电压和电流。第1代锂离子电池充电电压限制在4.10V电池。较高的电压意味着较大的容量,通过增加化学添加剂实现了4.20V电池电压。现代锂离子电池一般充电到4.20V(容差0.05V/电池)。在充电端电压达到电压阀值和充电电流降到0.03C(接近于3%Ich,见图6)之后达到满充电。大多数充电器达到满充电的时间大约为3 小时,而一些线性充电器声称大约一小时充电Li+电池。这种充电器通常在电池端电压达到4.2V时终止充电。然而,这种规定只充电电池到其容量的70%。较大的充电电流不能使充电时间缩短太多。较大的充电电流能较快地达到电压峰值,但浮充需较长时间。凭经验,浮充是初始充电时间的两倍
19、。(三)充电方法 1恒压充电恒压充电是指充电过程中,充电电源电压保持恒定的充电方法。恒压充电的接线方法(图1)。恒压充电特性曲线(图2)。 图 1 压充电的接线方法图 2恒压充电特性曲线若充电电压过高,将导致过充电;充电电压过低,将导致充电不足。一般单格电池充电电压选为2.5V。在恒压充电初期,充电电流较大,45h内即可达到额定容量的9095,因而充电时间较短,而且不需要照管和调整充电电流,适用于补充充电。由于充电电流不可调节,所以不适用于初充电和去硫化充电。2恒流充电指充电电流保持恒定的充电方法。广泛用于初充电、补充充电和去硫化充电等。恒流充电的接线方法(图3)图 3 恒充电的接线方法图 4
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