3v电池充电器的电路课程设计(编辑修改稿)

3v电池充电器的电路课程设计(编辑修改稿)内容摘要：

ATT– PGM1 V+ 开路 VREF BATT– V+ 开路 VREF BATT– 实际充电镍氢电池的数量也必须与由 PGM0 和 PGM1 引脚编程确定的数量一致，否则利用电压剃度检测充电功能将可能失去意义。 (2)充电速率及充电时间的设定 通过对 PGM2 和 PGM3 引脚的编程电压设置，可以设定镍氢电池 的充电速率和充电时间。 采取不同的电压连接方式时最大充电时间的设定见下表 23。 表 23 最大充电时间的设定 最大充电时间 (min) A/D 采样时间 Ta(s) 电压剃度检测充电 PGM3 连接方式 PGM2 连接方式 22 21 不能 V+ 开路 22 21 能 V+ REF 33 21 不能 V+ V+ 33 21 能 V+ BATT– 45 42 不能 开路 开路 45 42 能 开路 REF 西京学院机电工程系毕业设计 第 12 页 共 26 页 66 42 不能 开路 V+ 66 42 能 开路 BATT– 90 84 不能 REF 开路 90 84 能 REF REF 132 84 不能 REF V+ 132 84 能 REF BATT– 180 168 不能 BATT– 开路 180 168 能 BATT– REF 264 168 不能 BATT– V+ 264 168 能 BATT– BATT– 从上表中可以看出，对于 MAX712 芯片来说，最大允许快速充电时间为264min，因此其最小充电速率将不能低于 C/4。 快速充电电流 IFAST 可按以下公式计算： )( )(hm A hI F A S T 充电时间充电电池容量 (21) 式中： IFAST—— 快速充电电流 对于 MAX712 芯片来说，涓流充电速率一般为 C/16， IRT 与 IFAST 的关系见下表 24。 表 24 涓流充电电流 IRT与快速充电电流 IFAST的关系 PGM3 连接方式 快速充电速率 涓流充电电流 (IRT) V+ 4C IFAST/64 西京学院机电工程系毕业设计 第 13 页 共 26 页 开路 2C IFAST/32 REF C IFAST/16 BATT– C/2 IFAST/8 此外，鉴于镍氢电池的固有特性，充电速率通常在 80%左 右，即当以 C/2速率充电时，理论上充电时间为 2h，而实际充电时间通常为 左右。 芯片的选择与比较 从上述两种芯片的介绍可以看出， MAX712 可通过简单的引脚电压配置进行编程，实现对充电镍氢电池数量和最大充电时间的控制。 MAX712 内部集成的电压剃度检测器、温度比较器、定时器等控制电路，根据电压剃度、镍 氢电池温度或充电时间的检测结果，自动控制充电状态，从涓流充电转到快速充电 (低温时 )，以确保镍氢电池不受损害。 充电状态识别可由输出的 LED 指示灯或接口实现，具有自动从快速充电方式转化为涓流充电方式，低功能睡眠等特性。 快速充电速率从 C/4 到 4C 可设定，涓流充电速率为 C/16。 通过这两种芯片比较可知， MAX846A 最典型的应用就是作为一个独立的限压电流源为电池充电，而它大都运用在锂电池中，且多数在浮充充电中用，要实现快速充电相对来说较麻烦。 而利用 MAX712 芯片所设计电路要求采用最简单的控制方式，使得该 镍氢电池 充电器能进行 定时控制、电压控制和温度控制；具有 过压、过流、充电电池保护功能和充电时间短的特点。 MAX712 系列专用集成电路具有多种可编程功能，可实现充电过程自动化，充电时间短，效率高，使用灵活方便。 本论文中设计的镍氢电池快速充电器中所用的芯片选用的是 MAX712快速充电管理芯片。 利用 MAX712 芯片设计的充电器外围电路极其简单，非常适合西京学院机电工程系毕业设计 第 14 页 共 26 页 便携式电子产品紧凑设计的需要。 图 24 由 MAX712构成的镍氢电池快速充电电路的原理图 (注：图中引脚 F 指引脚 FASTCHG ) 充电器依据的原理就是 MAX712 充电管理芯片的特性 ， PGM0 和 PGM1 根据电池的不同数目有不同的接法，如果电池数目和 PGM0、 PGM1 的编程数目不符，将使决定快速充电的电压坡度电路失效。 根据 BATT+、 BATT间的电压和 PGM0、PGM1 编程的电池数目，可以算出每节电池的电压。 如果每节电池的电压低 于， 只能 涓流 充电，直到每节电池的端 电 压大于 ，才开始快速充电。 西京学院机电工程系毕业设计 第 15 页 共 26 页 温度比较器根据设定的温度上限 (THI)、下限 (TLO)及当前温度 (TEMP)，发出冷或热的信号给控制逻辑，控制逻辑决定快速充电还是 涓流 充电。 PGM2和 PGM3根据电池的充电时间不同有不同的接法，从而决定了 ΔV ，并送给控制逻辑 ΔV和充电时间。 从 V+端连接的 POWERONRESET 电路可以检测到外电源供电的开始，并将该信号送到控制逻辑。 控制逻辑根据接收的所有信息，决定是否快速充电，如果快速充电，它还会送出相应信号到第 8 脚。 外围电路：由于芯片本身就已经具有 根据电压坡度、温度或时间三种方式 检测并 截止快速充电，并自动从快速充电转到 涓流 充电的功 能 ，所以外围电路只需要给芯片提供温度检测回路、直流电源供电回路、快速充电的指示回路和快速充电电流的控制回路，以及一些其它的简单电路。 由 MAX712 构成的镍氢电池快速充电电路的原理图如图 44 所示。 充电器 电路分析 根据上述镍氢电池快速充电电路的原理图 24 所示，要利用该电路对 3节 AA 型 1Ah 镍氢电池充电，选择快速充电时间 TFAST=90min。 电源输入有 3V、 6V、 9V、 12V、 15V 和 18V 等规格，输入电流分别为 150mA、 200mA、300m。