半自動(dòng)充電器設(shè)計(jì)報(bào)告

1、電力電子技術(shù)半自動(dòng)充電器設(shè)計(jì)專業(yè)及班級(jí)姓名學(xué)號(hào)11級(jí)自動(dòng)化(2)班戚梟宏(1105032015)郁 濤(1105032017)謝 如(1105032018)指導(dǎo)老師李秀娟老師半自動(dòng)充電器的設(shè)計(jì)摘要：充電器在各個(gè)領(lǐng)域用途廣泛，特別是在生活領(lǐng)域被廣泛用于手機(jī)、相機(jī) 等等常見電器。充屯器是采用屯力電子半導(dǎo)體器件，將電壓和頻率固定不變的交 流電變換為直流電的一種靜止變流裝置。在以蓄電池為工作電源或備用電源的用 電場(chǎng)合，充電器具有廣泛的應(yīng)用前景。本次我們通過晶閘管設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)易的半自 動(dòng)充電器系統(tǒng)，充電速度快而11十分安全。關(guān)鍵字:晶閘管 晶體三極管 導(dǎo)通角引言該充電器除口j為各種銀鎘電池充電外，也可為干

2、電池充電。其充電電流可調(diào)。 充電終止電壓由rp1預(yù)先確定。注意在充電時(shí)，對(duì)充電電池耍有保護(hù)作用，防止 過充。二、設(shè)計(jì)思路在接入市電下，先用變壓器進(jìn)行降壓，電壓范圍在+9v+12v；然后,在交流 輸入電壓為+ 12v f,輸出電流范圍420ma；第三步制作rc振蕩電路作脈沖觸 發(fā)屯路；最后焊接晶閘管以及屯位器和外圍電路。在晶閘管觸發(fā)電路模塊中可提 供過流、過壓保護(hù)。同吋，電位器可實(shí)現(xiàn)充電電壓可調(diào)。電路關(guān)鍵在于rc觸發(fā) 電路的反饋，對(duì)充電電池有保護(hù)作用，所以整個(gè)設(shè)計(jì)主要圍繞這兩方面進(jìn)行。三、工作原理圖開始充電時(shí)，屯池組兩端屯壓較低，不足以使晶體管vt導(dǎo)通。由rc組成的移相 電路給可控硅提供觸發(fā)電流

3、。移相角度± rv2決定。負(fù)半周時(shí)可控硅截止。因此 可控硅以可控半波整流方式經(jīng)電池組充電。調(diào)整rv2即可調(diào)整充電電流，最大充 電電流由r1既定。指示燈串在電路中以指示充電情況和充電電流的大小。r3用 以調(diào)節(jié)指示燈的亮度。當(dāng)電池組電壓慢慢升高，快到預(yù)定值吋，三極管開始導(dǎo)通, 可控硅的導(dǎo)通角減小，充電電流下降，直至完全截止，這樣充電自動(dòng)停止，并使 電池組保持在預(yù)定電壓上。因?yàn)楫?dāng)電壓下降時(shí)，晶體管又趨向截止，可控硅重新 啟動(dòng)，不過此時(shí)導(dǎo)通角很小，電流出很小，對(duì)充電電池有保護(hù)作用，防止過充。四系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)市屯經(jīng)變壓器降壓，再用晶閘管做為導(dǎo)通開關(guān)來控制屯池組的充電；其中， 觸發(fā)脈沖由rc振

4、蕩電路提供，充電快達(dá)到預(yù)定值時(shí)，三極管電路導(dǎo)通形成反饋, 用下面就晶閘管的使用做一下介紹。(1)晶閘管晶閘管(thyristor)是晶體閘流管的簡(jiǎn)稱，又可稱做可控硅整流器，以前 被簡(jiǎn)稱為可控硅；1957年美國(guó)通用電器公司開發(fā)出世界上第一款品閘管產(chǎn)品， 并于1958年將其商業(yè)化；晶閘管是pnpn四層半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，它有三個(gè)極：陽(yáng)極, 陰極和門極；晶閘管具有硅整流器件的特性，能在高電壓、大電流條件下工作, 且其工作過程可以控制、被廣泛應(yīng)用于可控整流、交流調(diào)壓、無觸點(diǎn)電子開關(guān)、 逆變及變頻等電子電路屮。(2) 工作條件晶閘管工作條件為：加正向電壓且門極有觸發(fā)電流；其派生器件有：快速晶 閘管，雙向晶閘管，

5、逆導(dǎo)品閘管，光控品閘管等。它是一種大功率開關(guān)型半導(dǎo)體 器件，在電路中用文字符號(hào)為“v”、“vt”表示(舊標(biāo)準(zhǔn)中用字母“scr”表示)。(3) 判定scr的電極將萬(wàn)用表?yè)苤羠x1檔，測(cè)量任意兩腳間的屯阻，僅當(dāng)黑表筆接g極，紅表 筆接k極吋，電阻呈低阻值，對(duì)其它情況電阻值均為無窮大。由此可迅速判定g、 k極，剩下的就是a極。(4) 檢查觸發(fā)能力首先將表i的黑表筆接a極，紅表筆接k極，電阻為無窮大；然后用黑表筆 尖也同時(shí)接觸g極，加上正向觸發(fā)信號(hào)，表針向右偏傳到低阻值即表明gto已經(jīng) 導(dǎo)通；最后脫開g極，只要gto維持通態(tài)，就說明被測(cè)管具有觸發(fā)能力。(5) 檢查關(guān)斷能力現(xiàn)采用雙表法檢查晶閘管的關(guān)斷能

6、力，如圖2(b)所示，表i的檔位及接 法保持不變。將表ii撥于rx10檔，紅表筆接g極，黑表筆接k極，施以負(fù)向觸 發(fā)信號(hào)，如果表i的指針向左擺到無窮大位置，證明晶閘管具有關(guān)斷能力。五、電路調(diào)試元器件連接完成，檢查無誤，即可進(jìn)行調(diào)整。調(diào)整時(shí)，將電流表串在輸入回 路屮，先將r3短路，rp2旋至阻值最小處，調(diào)整r1,使電流表指示為所需最大充 電電流，這樣r1就確定了。然后去掉短路線，調(diào)整r3使指示燈稍有一點(diǎn)亮度作 指示即可。旋動(dòng)rv2,在其刻度上標(biāo)定電流數(shù)值(與串在回路上的電流表對(duì)應(yīng))。 最后標(biāo)定rvlo找一個(gè)輸出可變的穩(wěn)壓電源或電池組，正負(fù)極分別與充電端相接, 調(diào)整rv1指示燈滅，則為預(yù)定電壓值。

7、在rv1的刻度上分別標(biāo)上3.0v、4.5v、6v 等即可總結(jié)綜合測(cè)試表明，我們的設(shè)計(jì)基本滿足了設(shè)計(jì)要求，制作出相對(duì)穩(wěn)定的半自動(dòng) 充電器電路。通過本次數(shù)字電路的課程設(shè)計(jì)，使我掌握了品閘管、三極管的使用 方法、元件件連線、電路焊接等。課程設(shè)計(jì)能幫助我們除了掌握課本上的理論知 識(shí)外，更能幫助我們提高我們的動(dòng)手實(shí)踐能力。、對(duì)于電力電子這門課程，平時(shí) 上理論課可能會(huì)有些抽象，難以理解。所以課程設(shè)計(jì)通過實(shí)踐讓我們有了更深一 步的理解。對(duì)于電力電子器件我們冇了深刻的認(rèn)識(shí)，當(dāng)你拿到一個(gè)器件的時(shí)候怎么去 把他的引腳判別出來，在做設(shè)計(jì)的過程中我們這方面的能力得到了很大的提高， 在制作電路板的吋候怎么去安排也是冇學(xué)問，怎么去網(wǎng)上找資料也是很有學(xué)問 的，以及就是在網(wǎng)上查找我們所用的器件，在