大學(xué)方案,全自動(dòng)充電器方案與制作,大學(xué)設(shè)計(jì)方案

1、全自動(dòng)充電器摘要便攜式電子產(chǎn)品的快度發(fā)展， 促使電池的品種增加及性能提高，并且使可充電電池的產(chǎn)量大增，同時(shí)對(duì)充電器的要求也趨于效率高、體積小、成本低、重量輕并且安全實(shí)用。本設(shè)計(jì)主 要介紹用于鎳鎘可充電電池的全自動(dòng)充電器。該充電電路用時(shí)基電路 NE555接成施密特觸發(fā)器構(gòu)成的充電器具有電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，取材容易，使用外圍原件少，易于操作，電池充滿后自動(dòng)停止的特點(diǎn)，適合對(duì)26節(jié)的鎳鎘電池充電，效果良好。關(guān)鍵詞：電池；充電器；NE555刖言11設(shè)計(jì)方案21.1工作原理21.2電路原理圖22 電路的三大模塊功能32.1電源電路模塊32.2電壓比較器模塊 82.3指示電路模塊113集成塊基本功能123.1

2、NE555 123.2三端集成穩(wěn)壓器LM7809144元器件分析164.1電阻器與電位器164.2 電容原件：194.3變壓器214.4二極管元器件225自動(dòng)充電器電路模塊連接、系統(tǒng)調(diào)試和完善 235.1用Protel DXP軟件設(shè)計(jì)PCB板235.2制作電路板245.3電路調(diào)試256結(jié)束語276.1論文總結(jié)276.2工作展望28參考文獻(xiàn)、資料索引29致 謝30從18世紀(jì)法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁現(xiàn)象以來，人類社會(huì)便進(jìn)入了電子時(shí)代。經(jīng)過不斷發(fā)展，電子產(chǎn)品越來越多的呈現(xiàn)在我們面前。由于電能的清潔高效、易于轉(zhuǎn)變成其它形式的能源的特點(diǎn)， 電子技術(shù)越來越被人們重視。 充電器是伴隨著充電電池的發(fā)展而發(fā)展的，早期出

3、現(xiàn)的充電器多為鎳鎘電池充電器，隨著消費(fèi)者和產(chǎn)業(yè)的環(huán)保意識(shí)增強(qiáng)， 堿性一次電池和含有有毒金屬鎘等二次電池使用日益受到限制，可充電電池得到了廣泛的使用。鎳鎘電池作為一種便攜式電源，具有體積小、容量 大、內(nèi)阻小、輸出電壓平穩(wěn)以及可反復(fù)充電等特點(diǎn)，正被越來越廣泛地應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、電子測(cè) 量?jī)x表和各類通信設(shè)備中，由于其價(jià)格比普通的鋅錳電池昂貴，因此科學(xué)合理地使用鎳鎘電池顯得非常重要，而選擇正確、可靠的充電方式是充分發(fā)揮鎳鎘電池效能和保證其壽命的關(guān)鍵。下面我們來介紹一種可以滿足以上要求的全自動(dòng)充電器。1設(shè)計(jì)方案11工作原理電路電源由變壓器T降壓，二極管VD1VD4整流，三端穩(wěn)壓集成塊 A1穩(wěn)壓及電 C1,C

4、2濾波后供給， 通電后可輸出穩(wěn)定的9V直流電壓供給充電器使用。電壓比較器由時(shí)基電路 A2組成，在它的控制端5腳由一個(gè)穩(wěn)壓二極管 VS （穩(wěn)定電壓為 5.6V），所以將電路的復(fù)位電平定在 5.6V。發(fā)光二極管VL為充電指示器。1節(jié)5號(hào)鎳鎘電池正常工作電壓為 1.2V，充電終止電壓為1.4V左右。G為4節(jié)待充的鎳 鎘電池，所以充電終止電壓為 4X 1.4V=5.6V。將電池裝入充電支架后，合上電源開關(guān) S,便可 開始充電。電路工作過程：由于電容C3兩端電壓不能突變，剛通電時(shí)，A2的2腳為低電平，A2被觸發(fā)置位，3腳輸出高電平，此高電平經(jīng)電位器RP、二極管VD5向電池G充電，改變RP值可以調(diào)節(jié)充電電

5、流的大小。此時(shí) A2的7腳被懸空，VL發(fā)光指示電路在充電。隨著充電 不斷進(jìn)行，G兩端電壓逐漸升高，當(dāng)升至 5.6V時(shí)，A2復(fù)位，3腳輸出低電平，充電自動(dòng)終止， 同時(shí)A2內(nèi)部放電管導(dǎo)通，7腳輸出低電平，VL熄滅表示充電結(jié)束。1.2電路原理圖全自動(dòng)鎳鎘電池充電器的電路如下圖所示，充電器主要由電源電路、電壓比較器及指示電路等組成。圖1-1T-TT電路原理圖2電路的三大模塊功能2.1電源電路模塊穩(wěn)壓電源一般由變壓器、整流器和穩(wěn)壓器三大部分組成，變壓器把市電交流電壓變?yōu)樗?需要的低壓交流電。整流器把交流電變?yōu)橹绷麟?。?jīng)濾波后，穩(wěn)壓器再把不穩(wěn)定的直流電壓變 為穩(wěn)定的直流電壓輸出。如下圖所示：把220V交流

6、變成低壓直流的四個(gè)組成部分：降壓整流一濾波一穩(wěn)壓口:士.1圖 2-1圖2-1穩(wěn)壓電源工作原理圖1整流電路是將工頻交流電轉(zhuǎn)為具有直流電成分的脈動(dòng)直流電，二極管在電路中起開關(guān)的 作用。2濾波電路是將脈動(dòng)直流中的交流成分濾除，減少交流成分，增加直流成分，電容和電感 起濾波的作用。3穩(wěn)壓電路對(duì)整流后的直流電壓采用技術(shù)進(jìn)一步穩(wěn)定直流電壓。三端穩(wěn)壓器是常用的穩(wěn)壓器件。電源變壓器把輸入U(xiǎn)1的有效值220V，頻率50HZ的電網(wǎng)電壓變換成所需要的電壓 U1, 般情況下, 直流電壓的數(shù)值和電網(wǎng)電壓有效值相差很大， 因此需要通過電源變壓器降壓后， 再對(duì)交流電壓 進(jìn)行處理。下面介紹一下變壓器的工作原理變壓器是變換交流

7、電壓、電流和阻抗的器件，當(dāng)初級(jí)線圈中通有交流電流時(shí)，鐵芯（或磁 芯）中便產(chǎn)生交流磁通，使次級(jí)線圈中感應(yīng)出電壓（或電流）。變壓器由鐵芯（或磁芯）和線圈組成，線圈有兩個(gè)或兩個(gè)以上的繞組，其中接電源的繞組叫初級(jí)線圈，其余的繞組叫次級(jí)線 圈。如下圖所示的原理圖：圖2-2變壓器原理圖變壓器的基本原理是電磁感應(yīng)原理，現(xiàn)以單相雙繞組變壓器為例說明其基本工作原理（如上圖）：當(dāng)一次側(cè)繞組上加上電壓 U1時(shí)，流過電流 1在鐵芯中就產(chǎn)生交變磁通 ?1，這些磁 通稱為主磁通，在它作用下，兩側(cè)繞組分別感應(yīng)電勢(shì)el,程，感應(yīng)電勢(shì)公式為：E=4.44fN?m式中：E-感應(yīng)電勢(shì)有效值f-頻率N-匝數(shù)?m-主磁通最大值由于二次

8、繞組與一次繞組匝數(shù)不同，感應(yīng)電勢(shì)E1和E2大小也不同，當(dāng)略去內(nèi)阻抗壓降后，電壓U1和U2大小也就不同。當(dāng)變壓器二次側(cè)空載時(shí)，一次側(cè)僅流過主磁通的電流（0）,這個(gè)電流稱為激磁電流。當(dāng)二次側(cè)加負(fù)載流過負(fù)載電流2時(shí)，也在鐵芯中產(chǎn)生磁通，力圖改變主磁通，但一次電壓不變時(shí)，主磁通是不變的，一次側(cè)就要流過兩部分電流，一部分為激磁電流0, 部分為用來平衡2,所以這部分電流隨著 2變化而變化。當(dāng)電流乘以匝數(shù)時(shí)，就是磁勢(shì)。上述的平衡作用實(shí)質(zhì)上是磁勢(shì)平衡作用，變壓器就是通過磁勢(shì)平衡作用實(shí)現(xiàn)了一、二次側(cè)的能量傳遞。2.1.2.橋式整流電路：整流電路的目的是利用其具有單向?qū)щ娦缘恼髟瑢⒄?fù)交替的正弦交流電壓U1

9、整流成單方的脈動(dòng)電壓 U2。本設(shè)計(jì)中采用的是橋式整流電路，如圖2-3：圖2-3橋式整流原理圖橋式整流電路，也可認(rèn)為它是全波整流電路的一種， 變壓器繞組按圖3方法接四只二極管。D 1D 4為四只相同的整流二極管，接成電橋形式，故稱橋式整流電路。利用二極管的導(dǎo) 引作用，使在負(fù)半周時(shí)也能把次級(jí)輸出引向負(fù)載。具體接法如圖所示，從圖中可以看到，在正 半周時(shí)由D1、D2導(dǎo)引電流自上而下通過 RL，負(fù)半周時(shí)由D3、D4導(dǎo)引電流也是自上而下通 過RL，從而實(shí)現(xiàn)了全波整流。在這種結(jié)構(gòu)中，若輸出同樣的直流電壓，變壓器次級(jí)繞組與全波整流相比則只須一半繞組即可， 但若要輸出同樣大小的電流，則繞組的線徑要相應(yīng)加粗。 至

10、于脈動(dòng)，和前面講的全波整流電路完全相同。由于整流電路的輸出電壓都含有較大的脈動(dòng)成分。為了盡量壓低脈動(dòng)成分，另一方面還要盡量保留直流成分，使輸出電壓接近理想的直流，這種措施就是濾波。濾波通常是利用電容或 電感的能量存儲(chǔ)作用來實(shí)現(xiàn)的。濾波電路整流電路雖然可將交流電變成直流電，但其脈動(dòng)成分較大，在一些要求直流電平滑的場(chǎng)合 是不適用的，需加上濾波電路，以減小整流后直流電中的脈動(dòng)成分。為了減小電壓U2的脈動(dòng),需通過低通濾波使輸出電壓平滑，理想情況下，應(yīng)將交流分量全部濾掉，使濾波電路的輸出電 壓僅有直流電壓，然而，由于濾波電路為無源電路，所以，接入負(fù)載后勢(shì)必會(huì)影響濾波效果， 對(duì)電源電源穩(wěn)定性要求不高的電子

11、電路濾波，整流后的直流電壓U3可作為供電電源。下面介紹一下電容濾波的原理 。在小功率整流電路中主要采用電容濾波。電容濾波的電路圖如下所示，當(dāng)電剛接通時(shí)，U2從正半周的零值開始增加， 二極管D1,D3導(dǎo)通，導(dǎo)通電流一路向負(fù)載 RL供電+另一路向電 容充電，由于二極管的導(dǎo)通電阻很小，充電時(shí)間常數(shù)很小，電容兩端電壓UC幾乎與U2同步增大。當(dāng)UC二U2時(shí)，U2開始下降，此時(shí)U2小于UC。二極管收反向電壓作用而截止，電 容C向RL放電，由于放電常數(shù)很小，UC按照指數(shù)規(guī)律緩慢下降當(dāng) UC=|U2|時(shí)，U2的負(fù)半周 使D2,D4正偏導(dǎo)通。電容C又充電，重復(fù)上述過程，得出圖中（b ）的波形顯然比沒有濾波時(shí)平滑

12、的多電容濾波電路原理圖如下所示:14圖2-4單向橋式整流電容濾波電路（a）電路圖（b）U2 Uc Uo波形（c）二極管電流ID波形穩(wěn)壓電路交流電壓通過整流，濾波后雖然變?yōu)榻涣鞣至枯^小的直流電壓，但當(dāng)電網(wǎng)波動(dòng)或負(fù)載變化時(shí)，平均值也將隨之變化。因此，穩(wěn)壓電路的功能是：使輸出直流電壓U4基本不受電網(wǎng)電壓波動(dòng)和負(fù)載變化影響，從而獲得足夠高的穩(wěn)定性1穩(wěn)壓電路概述引起輸出電壓變化的原因是負(fù)載電流的變化和輸入電壓的變化，參見圖2-7。負(fù)載電流的變化會(huì)在整流電源的內(nèi)阻上產(chǎn)生電壓降，從而使輸入電壓發(fā)生變化。圖2-5穩(wěn)壓電源方框圖2集成穩(wěn)壓器集成穩(wěn)壓器是指將不穩(wěn)定的直流電壓變?yōu)榉€(wěn)定的直流電壓的集成電路。由于集成穩(wěn)

13、壓器具有穩(wěn)壓精度高、工作穩(wěn)定可靠、外圍電路簡(jiǎn)單、體積小、重量輕等顯箸優(yōu)點(diǎn)，在各種電源電路 中得到了普遍的應(yīng)用。常用的集成穩(wěn)壓器有：金屬圓形封裝、金屬菱形封裝、塑料封裝、帶散熱板塑封、扁平式封裝、雙列直插式封裝等。在電子制用中應(yīng)用較多的是三端固定輸出穩(wěn)壓 器。78xx系列集成穩(wěn)壓器是常用的固定正輸出電壓的集成穩(wěn)壓器，輸出電壓有5V、6V、9V、12V、15V、18V、24V等規(guī)格，最大輸出電流為 1.5A。它的內(nèi)部含有限流保護(hù)、過熱保護(hù)和 過壓保護(hù)電路，采用了噪聲低、溫度漂移小的基準(zhǔn)電壓源，工作穩(wěn)定可靠。78xx系列集成穩(wěn)壓器為三端器件：1腳為輸入端，2腳為接地端，3腳為輸出端，使用十 分方便它

14、的電路符號(hào)外形如圖下所示。要特別注意，不同型號(hào)，不同封裝的集成穩(wěn)壓器，它們?nèi)齻€(gè)電極的位置是不同的，要查手冊(cè)確定。殲一cw %_5-或 ADJTr主屬菱形封薪 塑料封裝圖2-678*系列電路符號(hào)78*系列外形圖三端穩(wěn)壓器件;78xx/79xx系列三端穩(wěn)壓器件是最常用的線性降壓型DC/DC轉(zhuǎn)換器，目前也有大量先進(jìn)的 DC/DC轉(zhuǎn)換器層出不窮，例如低壓差線性穩(wěn)壓器 LDO等，(例如，NSC的 LM2940、LM2651、LM5020，MAXIAM 的 MAX1747 等等)。78xx/79 系列簡(jiǎn)單易用、價(jià) 格低廉，直到今天還在大多電路中采用。如7805, 78xxx，7809, 7812, 781

15、5, 7824, (79XX)O以及三端可調(diào)穩(wěn)壓(LM317,337,338)78xx/79xx系列在降壓電路中應(yīng)注意以下事項(xiàng)：(1) 輸入輸出壓差不能太大，太大則轉(zhuǎn)換效率急速降低，而且容易擊穿損壞；(2) 輸出電流不能太大，1.5A是其極限值。大電流的輸出，散熱片的尺寸要足夠大，否則 會(huì)導(dǎo)致高溫保護(hù)或熱擊穿；(3) 輸入輸出壓差也不能太小，大小效率很差2.2電壓比較器模塊電壓比較器原理比較器是由運(yùn)算放大器發(fā)展而來的，比較器電路可以看作是運(yùn)算放大器的一種應(yīng)用電路電壓比較器原理圖圖2-7(a)由運(yùn)算放大器組成的差分放大器電路，輸入電壓VA經(jīng)分壓器R2、R3分壓后接在同相端，VB通過輸入電阻R1接

16、在反相端，RF為反饋電阻，若不考慮輸入失調(diào)電壓，則其 輸出電壓 Vout 與 VA、VB 及 4 個(gè)電阻的關(guān)系式為：Vout=(1+RF/R1) R3/(R2+R3)VA-(RF/R1)VB。 若 R1=R2, R3=RF，則 Vout=RF/R1(VA-VB)，RF/R1 為放大器的增益。當(dāng) R1=R2=0(相當(dāng)于 R1、 R2短路)，R3=RF=o(相當(dāng)于R3、RF開路)時(shí)，Vout二增益成為無窮大，其電路圖就形成圖 2-7(b)的樣子，差分放大器處于開環(huán)狀態(tài)，它就是比較器電路。實(shí)際上，運(yùn)放處于開環(huán)狀態(tài)時(shí)， 其增益并非無窮大，而 Vout輸出是飽和電壓，它小于正負(fù)電源電壓，也不可能是無窮大

17、。從 圖2-7中可以看出，比較器電路就是一個(gè)運(yùn)算放大器電路處于開環(huán)狀態(tài)的差分放大器電路。工作過程本設(shè)計(jì)中電壓比較器由時(shí)基電路組成，在它的控制端接有一個(gè)穩(wěn)壓二極管VS所以將電路的復(fù)位電平定在5.6V。發(fā)光二極管VL為充電指示器。下面我們來介紹一下時(shí)基電路的工作過程圖2-8r1爾值thIR &5控就RM 5k555時(shí)基電路內(nèi)部等效電路圖8”DD電源-S 2 7 ITT L1強(qiáng)制規(guī)檢MRI4圖2-9555時(shí)基電路等效功能電路圖從NE555時(shí)基電路的內(nèi)部等效電路圖中可看到，VTI-VT4、VT5、VT7組成上比較器Al ,VT7的基極電位接在由三個(gè) 5kQ電阻組成的分壓器的上端，電壓為？VDD ; V

18、T9-VT13組成下比較器A2 , VTI3的基極接分壓器的下端，參考電位為 ？VDD。在電路設(shè)計(jì)時(shí)，要求組成分壓 器的三個(gè)5kQ電阻的阻值嚴(yán)格相等，以便給出比較精確的兩個(gè)參考電位？VDD和？VDD。VTI4-VTI7與一個(gè)4.7k Q的正反饋電阻組合成一個(gè)雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路。VTI8-VT21組成一個(gè)推挽式功率輸出級(jí)，能輸出約 200mA的電流。VT8為復(fù)位放大級(jí)，VT6是一個(gè)能承受50mA以上 電流的放電晶體三極管。雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路的工作狀態(tài)由比較器A1、A2的輸出決定。555時(shí)基電路的工作過程如下：當(dāng) 2腳，即比較器A2的反相輸入端加進(jìn)電位低于?VDD 的觸發(fā)信號(hào)時(shí)，則 VT9、VTII導(dǎo)通，

19、給雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器中的 VTI4提供一偏流，使 VTI4飽和導(dǎo) 通，它的飽和壓降Vces箝制VTI5的基極處于低電平，使VTI5截止，VTI7飽和，從而使VTI8 截止，VTI9導(dǎo)通，VT20完全飽和導(dǎo)通，VT21截止。因此，輸出端 3腳輸出高電平。此時(shí)， 不管6端（閾值電壓）為何種電平，由于雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器（VTI4-VTI7）中的4. 7k Q電阻的正反饋?zhàn)?用（VTI5的基極電流是通過該電阻提供的），3腳輸出高電平狀態(tài)一直保持到6腳出現(xiàn)高于?VDD的電平為止。當(dāng)觸發(fā)信號(hào)消失后，即比較器A2反相輸入端2腳的電位高于？VDD，則VT9、VTII截止，VTI4因無偏流而截止，此時(shí)若 6腳無觸發(fā)輸入，則

20、 VTI7的Vces飽和壓降 通過4.7kQ電阻維持VTI3截止，使VTI7飽和穩(wěn)態(tài)不變，故輸出端 3腳仍維持高電平。同時(shí)， VTI8的截止使VT6也截止。當(dāng)觸發(fā)信號(hào)加到 6腳時(shí)，且電位高于？VDD時(shí)，則VTI、VT2、 VT3皆導(dǎo)通。此時(shí)，若2腳無外加觸發(fā)信號(hào)使 VT9、VTI4截止，則VT3的集電極電流供給 VTI5偏流，使該級(jí)飽和導(dǎo)通，導(dǎo)致 VTI7截止，進(jìn)而VTI8導(dǎo)通，VTI9、VT2。都截止，VT21 飽和導(dǎo)通，故3腳輸出低電平。當(dāng)6腳的觸發(fā)信號(hào)消失后，即該腳電位降至低于?VDD時(shí)，則 VTI、VT2、VT3皆截止，使VTI5得不到偏流。此時(shí)，若2腳仍無觸發(fā)信號(hào)，則VTI5通過4.

21、7k Q電阻得到偏流，使VTI5維持飽和導(dǎo)通，VTI7截止的穩(wěn)態(tài)，使3腳輸出端維持在低電平狀態(tài)。 同時(shí)，VTI8的導(dǎo)通，使放電級(jí) VT6飽和導(dǎo)通。通過上面兩種狀態(tài)的分析，可以發(fā)現(xiàn)：只要2腳的電位低于？VDD，即有觸發(fā)信號(hào)加入時(shí)，必使輸出端 3腳為高電平；而當(dāng)6腳的電位高于 ?VDD時(shí)，即有觸發(fā)信號(hào)加進(jìn)時(shí)，且同時(shí) 2腳的電位高于？VDD時(shí)，才能使輸出端3腳有低 電平輸出。4腳為復(fù)位端。當(dāng)在該腳加有觸發(fā)信號(hào)，即其電位低于導(dǎo)通的飽和壓降0.3V時(shí)，VT8導(dǎo)通，其發(fā)射極電位低于IV，因有D3接入，VTI7為截止?fàn)顟B(tài)，VTI8、VT21飽和導(dǎo)通， 輸出端3腳為低電平。此時(shí)，不管2腳、6腳為何電位，均不能

22、改變這種狀態(tài)。因VT8的發(fā)射極通過D3及VTI7的發(fā)射極到地，故VT8的發(fā)射極電位任何情況下不會(huì)比1.4V電壓高。因此，當(dāng)復(fù)位端4腳電位高于1.4V時(shí)，VT8處于反偏狀態(tài)而不起作用，也就是說，此時(shí)輸出端3腳的電平只取決于2腳、6腳的電位。根據(jù)上面的分析，NE555時(shí)基電路的內(nèi)部等效電路可簡(jiǎn)化為如圖所示的等效功能電路。顯-10 -然，555電路（或者專556電路）內(nèi)含兩個(gè)比較器A1和A2、一個(gè)觸發(fā)器、一個(gè)驅(qū)動(dòng)器和一個(gè)放 電晶體管。兩個(gè)比較器分別被電阻R1、R2和R3構(gòu)成的分壓器設(shè)定的？VDD和？2.3指示電路模塊LED被廣泛用于種電子儀器和電子設(shè)備中，可作為電源指示燈、電平指示或微光源之用。 紅

23、外發(fā)光管常被用于電視機(jī)、錄像機(jī)等的遙控器中，本設(shè)計(jì)中采用了以發(fā)光二極管為主的自動(dòng)充電器的充電顯示電路。發(fā)光二極管的發(fā)光原理圖 2-10發(fā)光二極管的構(gòu)造圖發(fā)光二極管的核心部分是由 p型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體組成的晶片，在 p型半導(dǎo)體和n型 半導(dǎo)體之間有一個(gè)過渡層，稱為p-n結(jié)。在某些半導(dǎo)體材料的PN結(jié)中，注入的少數(shù)載流子與 多數(shù)載流子復(fù)合時(shí)會(huì)把多余的能量以光的形式釋放出來，從而把電能直接轉(zhuǎn)換為光能。這種利用注入式電致發(fā)光原理制作的二極管叫發(fā)光二極管，通稱LED。當(dāng)它處于正向工作狀態(tài)時(shí)（即兩端加上正向電壓），電流從LED陽極流向陰極時(shí)，半導(dǎo)體晶體就發(fā)出從紫外到紅外不同顏色 的光線，光的強(qiáng)弱與電流有關(guān)。

24、數(shù)字電路控制LED燈指示電路工作過程在自動(dòng)充電器的電路運(yùn)行中，當(dāng)電池處于充電狀態(tài)時(shí)NE555的7腳被懸空， 發(fā)光二極管P-N節(jié)導(dǎo)通VL發(fā)光指示電路在充電。隨著充電不斷進(jìn)行，充電電池G兩端電壓逐漸升高，當(dāng) 升至5.6V時(shí)，NE555復(fù)位，它的3腳輸出低電平，充電自動(dòng)終止，同時(shí) NE555內(nèi)部放電管導(dǎo) 通，7腳輸出低電平，發(fā)光二極管 P-N節(jié)自動(dòng)截止，VL熄滅表示充電結(jié)束。注：由于發(fā)光二極管的顏色、尺寸、形狀、發(fā)光強(qiáng)度及透明情況等不同，所以使用發(fā)光二極管時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行恰當(dāng)選擇。由于發(fā)光二極管具有最大正向電流 IFm、最大反向電壓VRm的限制，使用時(shí)，應(yīng)保證不超過此值。為安全起見，實(shí)際電流IF

25、應(yīng)在0.6IFm以下；應(yīng)讓可能出現(xiàn)的反向電壓 VR1 Ufth*kru i_ 卜i 1圖4-1電阻器電位器圖形符號(hào)電阻器的文字符號(hào)是 “ R :電位器是“RP:即在R的后面再加一個(gè)說明它有調(diào)節(jié)功能的字符“ P?！狈?hào)詳見圖4-1所示，其中（a ）表示一般的阻值固定的電阻器，（b ）表示半可調(diào)或 微調(diào)電阻器；（c ）表示電位器；（d ）表示帶開關(guān)的電位器。在某些電路中，對(duì)電阻器的功 率有一定要求，可分別用圖 1中（e ）、（ f ）、（ g ）、（ h ）所示符號(hào)來表示。還有幾種特殊電阻器的符號(hào)，第1種是熱敏電阻符號(hào)，熱敏電阻器的電阻值是隨外界溫度而變化的。它的符號(hào)見圖（i ）,第2種是光敏電阻

26、器符號(hào)，見圖（j ），第3種是壓敏電阻器的符號(hào)。符號(hào)見圖（k ），第4種特殊電阻器符號(hào)是表示新近出現(xiàn)的保險(xiǎn)電阻，它的 圖形符號(hào)見圖4-1（ 1 ）.基本單位：電阻的文字符號(hào)是 R。電阻大小的基本單位是歐姆（符號(hào) Q）,還有較大的單位千歐（K Q ），和兆歐（M Q）。它們的換算關(guān)系是：1M Q = 103KQ1K Q = 103Q型號(hào)命名表4-1電阻器電位器的型號(hào)命名:第一部分：主稱第二部分：材料第三部分：特征第四部分：序號(hào)符號(hào)意義符號(hào)意義符號(hào)電阻器電位器R電阻器T碳膜1普通普通對(duì)主稱、W電位器H合成膜S有機(jī)實(shí)芯N無機(jī)實(shí)芯J金屬膜Y氧化膜C沉積膜I玻璃釉膜P硼酸膜U硅酸膜X線繞M壓敏G光敏R熱

27、敏2普通普通材料相 同，僅性 能指標(biāo)尺 寸大小有 區(qū)別，但 基本不影 響互換使 用的產(chǎn) 品，給同 一序號(hào)； 若性能指 標(biāo)、尺寸 大小明顯 影響互換 時(shí)，則在 序號(hào)后面 用大寫字 母作為區(qū) 別代號(hào)。3超咼頻4高阻5咼溫6精密精密7高壓特殊函數(shù)8特殊特殊9高功率G可調(diào)T微調(diào)W多圈D溫度補(bǔ)償用B溫度測(cè)量用C旁熱式P穩(wěn)壓式W正溫度系數(shù)Z電阻器的主要參數(shù)有兩個(gè):1標(biāo)稱阻值和允許誤差 在電阻上標(biāo)注的電阻數(shù)值叫作標(biāo)稱阻值。 它的實(shí)際阻值允許有固定的誤差，叫允許誤差，分為I級(jí)（土 5%）, n級(jí)（土 10%）,川級(jí)（土 20%）。2額定功率指電阻器正常工作時(shí)允許的最大功率。超過這個(gè)值，電阻器將過分發(fā)熱而燒毀。

28、1標(biāo)稱阻值 是電位器上面標(biāo)注的阻值2額定功率 是指它在直流或交流電路中，當(dāng)大氣壓為87-107KPa,在規(guī)定的額定溫度下,長(zhǎng)期連續(xù)負(fù)荷所允許消耗的最大功率3分辨率也稱分辨力 是指電位器在電路工作中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)輸出的電壓變動(dòng)量與輸出電壓的比 值為分辨率。4滑動(dòng)噪聲 是指當(dāng)電位器在外加電壓的作用下，其接觸點(diǎn)在電阻上滑動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生的電噪 聲稱為電位器的動(dòng)噪聲。阻值和誤差的標(biāo)注方法1直標(biāo)法：將電阻器的標(biāo)稱值用數(shù)字和文字符號(hào)直接標(biāo)在電阻體上，其允許偏差則用百分?jǐn)?shù)表示，末標(biāo)偏差值的即為 戈0%的允許偏差。2文字符號(hào)法：文字符號(hào)法是將電阻器的標(biāo)稱值和允許偏差值用數(shù)字和文字符號(hào)法按一定 的規(guī)律組合標(biāo)志在電阻體上。允許

29、偏差見表4-2所示允許偏差（%）文字符號(hào)允許偏差（%）文字符號(hào)).001Y).5D).002X1F).005EG).01L5J).02P10K).05W20M).1B30N).25C3數(shù)碼標(biāo)注法：在產(chǎn)品和電路圖上用三位數(shù)字來表示元件的標(biāo)稱值的方法稱之為數(shù)碼標(biāo)志 法。常見于貼片電阻或進(jìn)口器件上。4色環(huán)標(biāo)注法：色環(huán)標(biāo)注法簡(jiǎn)稱色標(biāo)法，普通的電阻器一般用四色環(huán)表示，精密電阻用五 色環(huán)表示。緊靠電阻體一端頭的色環(huán)為第一環(huán)，露著電阻體本色較多的另一端頭為末環(huán)。4.2 電容原件：電容器是組成電路的基本電子原件之一，在各種電子產(chǎn)品和電力設(shè)備中被廣泛應(yīng)用。IIdl可空電專再(a )(b )(c )(d )(e

30、)圖4-2電容原件圖形符號(hào)如圖所示，其中（a）表示容量固定的電容器,（b ）表示有極性電容器，例如各種電解電容器，（c ）表示容量可調(diào)的可變電容器。（d ）表示微調(diào)電容器，（e ）表示一個(gè)雙連 可變電容器?；締挝浑娙萘康幕締挝皇欠ɡㄓ?F表示），還有較小的單位微法（口 F）和皮法（PF）,這三 個(gè)單位的換算關(guān)系是：1F= 1xxx 口 F 1 口 F= IxxxPF型號(hào)命名國(guó)產(chǎn)電容器的型號(hào)命名一般由 4部分構(gòu)成（不適合于壓敏，可變，真空電容）依次分別代 表名稱，材料，分類和序號(hào)。第一部分：名稱，用字母表示，電容器用C第二部分：材料，用字母表示第三部分：分類，一般用數(shù)字表示，個(gè)別用字母表示

31、。第四部分：序號(hào)，用數(shù)字表示。用字母表示的材料：B-聚苯乙烯等非極性薄膜 C-高頻陶瓷D-鋁電解E-其他材料電解G- 合金電解H-復(fù)合介質(zhì)I-玻璃釉J-金屬化紙L-滌綸等極性有機(jī)薄膜 O-玻璃膜Q-漆膜T-低頻陶瓷 V-云母紙Y-云母Z-紙介。電容器的主要參數(shù)有兩個(gè)：1標(biāo)稱電容量和允許誤差，標(biāo)稱電容量指電容器上標(biāo)注的電容量。允許誤差分三級(jí)，同于 電阻器誤差的表示方法。微調(diào)電容器和可變電容器標(biāo)出了它的電容量的最小值和最大值，2耐壓，指電容器正常工作時(shí)，允許加在電容器上的最高電壓值。不能超過，否則將損壞電容器。425電容器主要技術(shù)參數(shù)的標(biāo)注方法1直標(biāo)法指在電容器的表面直接用數(shù)字和單位符號(hào)或字母標(biāo)注

32、出標(biāo)稱容量和耐壓等。2數(shù)字加字母標(biāo)注法指用數(shù)字和字母有規(guī)律的組合來表示容量，字母既表示小數(shù)點(diǎn)，又表示后綴單位。3數(shù)碼標(biāo)注法 數(shù)碼標(biāo)注法多用于非電解電容器的標(biāo)注，它采用三位數(shù)標(biāo)注和四位數(shù)標(biāo)注：1）三位數(shù)標(biāo)注法米用三位數(shù)標(biāo)注的電容器，前兩位數(shù)字表示標(biāo)稱值的有效數(shù)字，第三位表示有效數(shù)字后綴零的個(gè)數(shù)，它們的單位是pF。這種標(biāo)注法中有一個(gè)特殊的，就是當(dāng)?shù)谌粩?shù)字是9時(shí)，它表示有效數(shù)字乘以10-1。2）四位數(shù)標(biāo)注法 采用四位數(shù)標(biāo)注的電容器不標(biāo)注單位。這種標(biāo)注方法是用14位數(shù)字表示電容量，其容量單位是 pF;若用O.OX或0.X時(shí)，其單位為疔。4電容器容量允許誤差的標(biāo)注方法電容器容量允許誤差的標(biāo)注方法主要有

33、三種：1）用字母表誤差。2）直接標(biāo)出誤差的值。3）直接用數(shù)字表示百分比的誤差。4.3變壓器圖形符號(hào)(h)圖4-3變壓器圖形符號(hào)變壓器的圖形符號(hào)見圖 4-3。其中（a ）是空芯變壓器，（b ）是滋芯或鐵芯變壓器，（c ） 是繞組間有屏蔽層的鐵芯變壓器，（d）是次級(jí)有中心抽頭的變壓器，（e）是耦合可變的變 壓器，（f ）是自耦變壓器，（g ）是帶可調(diào)磁芯的變壓器，（h ）中的小圓點(diǎn)是變壓器極性的標(biāo)記432分類按冷卻方式分類：干式變壓器、油浸變壓器、氟化物變壓器。按防潮方式分類：開放式變壓器、灌封式變壓器、密封式變壓器。按鐵芯或線圈結(jié)構(gòu)分類：芯式變壓器、環(huán)型變壓器、金屬箔變壓器。按電源相數(shù)分類：?jiǎn)蜗?/p>

34、變壓器、三相變壓器、多相變壓器。按用途分類：電源變壓器、調(diào)壓變壓器、音頻變壓器、中頻變壓器、高頻變壓器。433電源變壓器的特性參數(shù)1工作頻率變壓器鐵芯損耗與頻率關(guān)系很大，故應(yīng)根據(jù)使用頻率來設(shè)計(jì)和使用，這種頻 率稱工作頻率。2額定功率 在規(guī)定的頻率和電壓下，變壓器能長(zhǎng)期工作，而不超過規(guī)定溫升的輸出功 率。3額定電壓指在變壓器的線圈上所允許施加的電壓，工作時(shí)不得大于規(guī)定值。4電壓比 指變壓器初級(jí)電壓和次級(jí)電壓的比值，有空載電壓比和負(fù)載電壓比的區(qū)別。5空載電流 變壓器次級(jí)開路時(shí)，初級(jí)仍有一定的電流，這部分電流稱為空載電流?？蛰d 電流由磁化電流（產(chǎn)生磁通）和鐵損電流（由鐵芯損耗引起）組成。6空載損耗指

35、變壓器次級(jí)開路時(shí)，在初級(jí)測(cè)得功率損耗。主要損耗是鐵芯損耗，其次是 空載電流在初級(jí)線圈銅阻上產(chǎn)生的損耗（銅損），這部分損耗很小。7效率指次級(jí)功率P2與初級(jí)功率P1比值的百分比。通常變壓器的額定功率愈大，效率 就愈高。8絕緣電阻 表示變壓器各線圈之間、各線圈與鐵芯之間的絕緣性能。絕緣電阻的高低與 所使用的絕緣材料的性能、溫度高低和潮濕程度有關(guān)。4.4二極管元器件圖形符號(hào)VD圖4-4二極管圖形符號(hào)半導(dǎo)體二極管在電路圖中的圖形符號(hào)見圖 4-4其中（a ）為一段二極管的符號(hào)，圖（b ） 是穩(wěn)壓二極管符號(hào)，圖（c ）是變?nèi)荻O管符號(hào)，圖（d ）是熱敏二極管符號(hào)，圖（e） 是發(fā)光二極管符號(hào)，圖（f ）是磁敏

36、二極管符號(hào)。型號(hào)命名國(guó)際電子聯(lián)合會(huì)半導(dǎo)體器件的型號(hào)命名分四部分組成：第一部分用字母表示半導(dǎo)體器件的材料。第二部分用字母表示半導(dǎo)體器件的類別。第三部分用數(shù)字或字母與數(shù)字混合表示序號(hào)第四部分用字母表示器件的規(guī)格號(hào)5自動(dòng)充電器電路模塊連接、系統(tǒng)調(diào)試和完善5.1用Protel DXP軟件設(shè)計(jì) PCB板5.1.1 PCB設(shè)計(jì)過程：1繪制電路原理圖2規(guī)劃電路板3設(shè)置參數(shù)4元器件封裝5元器件布局6自動(dòng)布線7手工調(diào)整8保存輸出經(jīng)過以上步驟制作出如下圖所示 PCB板（注：圖中線路引出部分外接 220V交流電壓）圖4-5PCB板圖5.2制作電路板元器件的引腳識(shí)別及元器件使用中應(yīng)注意的問題1元器件引腳識(shí)別安裝之前一

37、定要對(duì)元器件進(jìn)行測(cè)試，參數(shù)性能指標(biāo)應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求， 要準(zhǔn)確識(shí)別元器件的引腳，以免造成人為故障甚至損壞元器件。（1）集成電路 雙列直插式集成電路一般是頂視圖，集成電路上有小孔標(biāo)記，它是用來表 示管教1的位置的，本設(shè)計(jì)中所用的集成電路引腳見論文第三部分。（2）二極管，穩(wěn)壓管，電容器等原件的識(shí)別方法見論文第四部分2原件使用中應(yīng)注意的問題：(1) 電容器電容器在使用前要先檢查是否引線開路或內(nèi)部短路，可用萬用表的電阻擋測(cè)，檢查電解電容時(shí)，因?yàn)槿萘看?，可將萬用表置于 R*1K擋當(dāng)表筆在電容兩端測(cè)量時(shí)，點(diǎn)半指針很快擺到小 電阻位置后逐漸擺到大電阻位置，并達(dá)到無窮時(shí)，表明有容量且漏電。若退布到無窮位置說明 漏

38、電。表筆根本不動(dòng)說明電容開路。(2) 電阻及電位器電阻的功率，阻值，精度滿足設(shè)計(jì)要求，而且要逐一經(jīng)過測(cè)試，測(cè)量電阻時(shí)不要把人體電 阻并人測(cè)量電位器是以個(gè)可變電阻，它是由電阻材料制成的電阻軌道和電刷組成，要保證兩者的良好接觸才能使電位器正常的發(fā)揮作用。522依照電路圖進(jìn)行安裝，焊接1安裝依照PCB版圖進(jìn)行各元器件的安裝，連接，裝配時(shí)注意不要扭動(dòng)固定爪拆卸。2焊接 依照焊接的三個(gè)步驟首先凈化金屬表面， 然后將被焊金屬的表面加熱到焊錫融化 的溫度，加焊料使其形成合金層。焊接時(shí)注意：溫度小于280C焊接時(shí)間要少于3秒，避免電路板的損壞；使用恒溫焊錫；重復(fù)焊接少于3次，間隔大于5分鐘。盡量使焊接達(dá)到一下

39、幾點(diǎn)：(1) 金屬表面焊錫充足，焊盤大小適中。(2) 焊點(diǎn)表面光亮，光滑。(3) 焊錫均薄，隱約可見導(dǎo)線的輪廓。(4) 焊點(diǎn)干凈，無裂紋或針孔。5.3電路調(diào)試調(diào)試前檢查1不通電檢查(1) 檢查連線 電路安裝完畢之后布急于通電，先認(rèn)真檢查接先是否正確，包括錯(cuò)線，少線 和多線。把電路圖上的連線按一定順序在安裝好的線路中注意對(duì)應(yīng)檢查(2) 直觀檢查電源，地線，信號(hào)線，元件引腳之間有無短路。二極管，電容引腳有無錯(cuò)接， 集成電路是否插對(duì)等。2通電檢查把經(jīng)過準(zhǔn)確測(cè)量的電源電壓加入電路，信號(hào)源暫不接入，電源接通后觀察有無異樣，如冒煙，異常氣味等。然后測(cè)量各元件引腳的電源電壓。532系統(tǒng)調(diào)試組裝完畢經(jīng)檢查無誤

40、后，即可進(jìn)行調(diào)試。首先用萬用表檢查電源是否正常。在G位置兩端加一可調(diào)電壓，如 6V。用萬用表監(jiān)視3腳電位，調(diào)節(jié)G兩端的可調(diào)電壓由大到小，當(dāng)其值大于5.6V時(shí)，測(cè)量3腳是否輸出低電平，調(diào)節(jié) G兩端電壓之間減小，當(dāng)該值小于 5.6V后，按照原理電池開始充電 測(cè)3腳是否輸出高電平，2腳是否輸出低電平，且7腳此時(shí)輸出高電平，LED等亮顯示充電進(jìn) 行中。在調(diào)試過程中出現(xiàn)了幾次故障：第一次測(cè)試時(shí)，在連接好電源和引腳后，觀察到按下開關(guān)鍵，LED不亮，于是斷開電源，對(duì)電路板進(jìn)行更嚴(yán)密的檢查，發(fā)現(xiàn)有個(gè)地方接地漏接了，接 上后，發(fā)光二極管還是不亮。進(jìn)行第二次測(cè)試，用萬用表從電源部分開始測(cè)起，當(dāng)測(cè)到電容時(shí)，發(fā)現(xiàn)電容兩端的電壓不正確，再測(cè)集成塊的管腳電壓，發(fā)現(xiàn)根本沒有電壓。這時(shí)候再次檢查整 個(gè)電路，對(duì)照電路圖看是否有連接錯(cuò)誤的地方。發(fā)現(xiàn)原有的一根導(dǎo)線接錯(cuò)了位置，把導(dǎo)線弄好 后，發(fā)現(xiàn)發(fā)光二極管還是不亮。電路的連接并沒有問題，我們又檢查了各元件的腿腳的焊接狀 況，看是否有焊接不良的情況，當(dāng)我們檢查到插在插座上的集成塊的各腿腳時(shí)，發(fā)現(xiàn)它的安裝 有松動(dòng)的情況，當(dāng)把元器件重新插緊固