智能快速充电 毕业论文.doc

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1、毕业设计 应用电子专业毕业设计题 目： 智能快速充电 作 者： 班 级： 学 号： 指导教师： 设计时间： 目 录绪 论 51 充电电池与充电器 61.1镍镉镍氢电池 61.1.1蓄电池参数 61.1.2 镍镉电池和镍氢电池的充电方式 71.1.3设计注意事项 81.2铅酸电池 81.2.1密封铅酸蓄电池 81.2.2 小型铅蓄电池的充电方式 91.2.3 设计注意事项 101.3 锂电池进展 101.3.1锂离子电池的充电方式 111.3.2 锂离子电池设计注意事项 111.3.3 锂离子电池的主要优点和缺点 122基本集成电路介绍 132.1由运放组成的电压比较器LM358 132.1.1

2、 LM358电路特点 132.1.2 LM358引出端排列图及功能说明 142.1.3 LM358内部电路图 142.1.4 LM358典型特性曲线 142.1.5 由运放组成的电压比较器 152.2三端集成稳压器LM7812 172.2.1 结构原理 172.2.2 集成稳压器的参数 182.2.3 集成稳压器的分类 192.2.4稳压器的应用既注意事项 192.2.5 集成稳压器LM7812 203可编程快速充电管理芯片MAX713 213.1 MAX713芯片功能简介 213.1.1 MAX713功能特点 213.1.2 MAX713极限参数 223.2 MAX713结构框图及引脚说明

3、223.2.1 MAX713结构框图 223.2.2 MAX713引脚说明 23 3.3 的充电曲线图 233.4 充电器工作原理 25结 论 27谢 辞 28参考文献 28附录A 电池充电特性曲线 29附录B 电池充电特性曲线 30附录C充电器原理图 31智能快速充电器 摘 要：本文介绍MAXIM公司生产的可编程电池充电管理芯片 MAX713，利用 MAX713系列芯片及简单外围电路可设计低成本的单多节镍氢电池或镍镉电池充电器，非常适用于便携式电子仪器的紧凑设计。本文将在介绍 MAX713芯片的特点、功能的基础上，给出典型开关模式充电电路的设计方法。关键词：MAX713；电压梯度；快速充电；

4、涓流充电Intelligence quick chargerAbstract：The MAX713 fact-charge Nickel metal Hydride and Nickel batteries from a DC source at least 1.5v higher than the maximum battery Voltage .1 to 16 series cells can be charged at rates up to 4cA voltage-slope detecting analog-to-digital converter,timer and tempera

5、ture window comparator determine charge completion.The MAX713 are powered by the DC source.They draw a maximum of 5uA from the battery when not charging. A low-side current-sense resistor allows the battery charge current to be regulated while still supplying power to the battery load .The MAX712 te

6、rminates fast charge by detecting zero slope while the MAX713 uses voltage-slope detection scheme.Both parts come in 16 pin DIP and so packages .An external power PNP transistor blocking diode ,three resistors and three capacitors are the only required external components .Key words： MAX713；voltage

7、gradient；quick charge绪 论一.本课题的意义自蓄电池发明以来，已有一百多年了，目前广泛应用的有镍镉电池、镍氢电池、铅酸电池和锂离子电池。各种便携式电子设备，如笔记本电脑、移动电话、无绳电话、对讲机、摄像机、小型电机和测量仪器都要求电池轻、薄、短、小且容量大。为了满足人们日益增长的消费需求，世界各国都投入巨大的人力和财力开发新型电池及充电技术。为了满足各类电池快速充电的不同要求，世界各国都在研究智能快速充电技术。目前已研制出几十种各类电池快速充电控制集成电路，利用这些集成电路很容易制作智能化快速充电器。二.本课题的研究范围密封镍镉电池效率高、循环寿命长、能量密度大、体积小、重

8、量轻且不需要维护，因此广泛应用于笔记本电脑、掌上电脑、手持终端设备和网络移动电话、无绳电话、对讲机、小型电台等便携式消费产品。本设计要求对八节串联镍镉电池进行充电。电池标称电压为1.25V容量为5Ah。要求充电前具有自动放电功能。在对比了各大电子厂商生产的充电管理芯片的基础上，本设计选用了MAXIM公司的MAX713智能快速充电管理芯片。智能快速充电器利用MAX713智能快速充电管理芯片对8节串联镍镉电池进行充放电。每节电池标准称电压为1.25A。本文对现在比较流行的镍镉、铅酸电池、锂离子电池、的发展充电方式、注意事项及基本参数进行了分析介绍。本文重点分析了MAXIM公司的MAX713智能快速

9、充电管理芯片。对其功能特点、管脚定义及内部结构进行了翔实的介绍。在此基础上利用MAI713S设计出了可充放电的智能快速充电器。放电电流恒定在1.0A左右，放电终止电压为8V。对电池进行快速充电时充电电流恒定在1.5A左右。且具备自动充电终止功能。快速充电结束后，自动转入涓流充电状态，涓流充电恒定在0.2A左右。三.本课题解决的主要问题镍镉电池具有记忆效应，为了避免产生记忆效应镍镉电池充电前应将剩余电量全部放完，所以本设计具备自动放电功能。放电电流稳定在1.0A左右。本设计要求充电器工作在大电流高功耗状态，而且镍镉电池在充电过程中产生气泡，聚集在极板两边，从而减小了极板的有效面积。充入全部电量所

10、需时间增加。综上两点情况应使充电器工作在开关工作模式。一方面提高了充电器工作效率减小了功耗。另一方面选择合适的充放电脉冲宽度能保证极板恢复原来的晶体结构从而消除记忆效应。1充电电池与充电器1.1镍镉镍氢电池1899年，Waldmar Junger 在开口型镍镉蓄电池中，首先使用了镍极板，几乎与此同时，Thomas Edison 发明了用于电动车的镍铁电池.遗憾的是,由于当时这些碱性蓄电池的极板材料比其他 蓄电池的材料贵的多,因此实际应用受到了极大的限制。后来，Junger的镍铬电池经过几次重要改进，性能明显改善。其中最重要的改进是在1932年，科学家在镍电池中开始使用了活性物质。他们将活性物质放入多孔的镍极板中，然后再将镍极板装入金属壳内。镍镉电池发展史上另一个重要的里程碑是1947年密封型镍镉电池研制成功。在这种电池中，化学反应产生的各种气体不用排出，可以在电池内部化合。密封镍铬电池的研制成功，使镍铬电池的应用范围大大增加.密封镍镉电池效率高.循环寿命长、体积小、重量轻、结构紧凑，并且不需要维护，因此在工业和消费品中得到了广泛应用。随着空间技术的发展，人们对电源的要求越来越高。70年代中期，美国研制成功了功率大、重量轻、寿命