一種多式數(shù)碼產(chǎn)品充電型充電管理策略

一種多式數(shù)碼產(chǎn)品充電型充電管理策略

稱重器是一個用于蓄電裝置的能量傳輸設(shè)備。廣泛用于手機、相機、p3、gsm和其他常見的數(shù)據(jù)產(chǎn)品。市場上的產(chǎn)品都是配售充電器,使用市電充電,但是有些沒有市電的場合或者電源插座不兼容、偏遠地區(qū)、旅行中,特別是沒有任何電源情況下不方便充電時,設(shè)計的多源數(shù)碼充電器可以在任何情況下進行充電:沒有市電,可以用2節(jié)1.5V干電池充電,沒有干電池也可用3.7V內(nèi)部蓄電池充電,即使沒有任何充電設(shè)備,也可以用手壓發(fā)電機來給數(shù)碼產(chǎn)品充電。以上介紹的就是本充電器的特別之處,也是該設(shè)計的特別之處:即隨時隨地給數(shù)碼產(chǎn)品充電。1模型試驗的參數(shù)參照國家有關(guān)標準,移動通信手持機充電器應(yīng)符合如下要求:1)輸入電壓交流充電器輸入額度交流電壓范圍應(yīng)為100～240V,容差為±10%。2)輸出電壓充電器的額度輸出電壓應(yīng)為直流5V,容差為±5%。3)輸出電流充電器的額度輸出電流范圍應(yīng)為300～1800mA。4)輸出波紋(1)輸出電流波紋:輸入電壓(90～264V)時,模擬負載上的電壓范圍(1.50～4.75V),輸出波紋極限小于等于100mA峰值。(2)輸出電壓波紋:輸入電壓(90～264V)時,模擬負載上的電壓范圍(1.50～4.75V),輸出波紋極限小于等于200mV峰值。(3)短路電流:輸入電壓(90～264V)時,負載短路,短路電流限值小于950mA。5)電流倒灌在任何情況下,無論充電器是否插上電源,由手持機測流向充電器的電流應(yīng)不大于5mA。6)無負載能量消耗輸入電壓(100～240V)時,負載開路,輸出波紋極限小于300mW。7)充電器平均效率充電器平均效率應(yīng)不小于50%。8)干電池充電設(shè)計要求充電電流不高于200mA。2系統(tǒng)全球設(shè)計充電器分為高壓、充電管理、升壓、邏輯控制照明燈、內(nèi)部蓄電池、干電池、手動按壓等功能模塊。系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。2.1保護變壓器vd3該電路接通交流220V經(jīng)整流橋后,形成直流電壓,經(jīng)C1,C2濾波后,該電壓經(jīng)開關(guān)變壓器T1的1,2引腳施加到三極管VQ2的C極,同時該電壓為三極管VQ2的基極(B)提供一個正向偏置電壓,使三極管VQ2導(dǎo)通。R4,無極電容C4和肖特基二極管VD3起保護作用。此時振蕩電路開始工作,開關(guān)變壓器T1的1,2腳中有電流通過,在變壓器T1的3,4腳的感應(yīng)電壓通過電阻R12加到三極管VQ2的基極,使VQ2的基極導(dǎo)通電流加大,迅速進入飽和區(qū)。當(dāng)電流大于0.5A,U2導(dǎo)通,把VQ2的基極電壓拉低,集電極(C)電流開始減少,變壓器T1的1,2引腳產(chǎn)生的磁通量也開始減少。VQ3部分為限流作用,當(dāng)R23,R24增大時電流減少,減少時電流增大。TL431為恒流源,輸出穩(wěn)定的電壓5V,使光耦工作,這樣電路中才不斷的產(chǎn)生振蕩電壓,在變壓器T1的6引腳感應(yīng)出一個5V的直流電壓,經(jīng)二極管VD4整流、電容C4,C5濾波后,通過標準USB為外部數(shù)碼產(chǎn)品充電。圖2為高壓模塊電路圖。2.2外部數(shù)碼產(chǎn)品充電過程此充電器中,接通市電后為內(nèi)部蓄電池充電的同時,此器件的輸出電壓為4.2V,從而通過SMT插座為外部數(shù)碼產(chǎn)品充電。在充電過程中,電流開始恒流并且逐漸下降,而電壓逐漸上升最后恒壓。電流接近零時,充電完成。2.3邏輯控制模塊當(dāng)接入干電池時,按一下開關(guān)燈亮,再按一下燈滅。這個模塊里的燈為手電筒用于照明,其電流不超過200mA。3罪犯機構(gòu)的尺寸通常的充電器都為單面板,并且體積比較小,而研制的充電器為雙面板,考慮到充電器外殼的形狀和大小,所以元器件貼片的較多;因為有手壓裝置,所以要注意元器件的擺放位置。4恒電流和電流變化規(guī)律根據(jù)國家標準的要求,在實驗中:1)當(dāng)輸入電壓范圍在90～264V之間時,空載時輸出直流電壓在4.77～4.96V,輸出電流在0.31～0.32A;2)在測試電流波紋時,噪聲很少,輸入電壓90～260V時模擬負載上電壓為1.49～4.75V,輸出電流波紋限值150mA/5.6Ω～160mA/11Ω;3)在測試電壓波紋時,輸入電壓90～260V時模擬負載上電壓為1.49～4.75V,輸出電壓波紋限值150～160mV;4)當(dāng)輸入電壓9～260V負載短路時,短路電流限值540～800mA;5)當(dāng)輸入電壓100～260V空載時功率消耗限值為2.9mA×100V～1mA×240V;6)當(dāng)輸入電壓220V,輸入電流12mA時輸入功率為640mW。輸出電壓5.1V,輸出電流0.3A時輸出功率為1530mW;7)平均效率為57%;8)測量過程中電流無倒灌現(xiàn)象。此測試結(jié)果表明本充電器完全符合國家標準。利用高壓模塊和充電管理模塊為外部數(shù)碼產(chǎn)品充電,并且給出充電過程中電壓和電流的測試數(shù)據(jù)及其變化趨勢。1)通過市電利用標準USB給外部數(shù)碼產(chǎn)品充電,電池為910mAh,每隔1min記一次電壓和電流的變化,此實驗的數(shù)據(jù)如表1。充電過程電壓電流變化趨勢如圖3所示,從圖3中可明顯看出,充電過程的電壓由開始5.28V逐漸上升最后恒壓5.39V,電流由開始480mA恒流逐漸下降,經(jīng)過121min充電完成。2)通過市電利用充電管理為外部數(shù)碼產(chǎn)品充電,電池為910mAh,每隔1min記一次電壓和電流的變化,此實驗的數(shù)據(jù)如表2所示。充電過程電壓電流變化趨勢如圖4所示,從圖4可看出電壓電流變化趨勢,充電過程的電壓由開始3.88V逐漸上升最后恒壓4.22V,電流由開始490mA恒流逐漸下降,經(jīng)232min充電完成。3)本充電器利用市電通過標準USB給鋰電池充電,此充電過程結(jié)果如表1和圖3;利用市電經(jīng)過充電管理器件給內(nèi)部蓄電池充電,同時通過SMT插座給數(shù)碼產(chǎn)品充電,此充電過程結(jié)果如表2和圖4所示;在沒有市電或者在偏遠的地方利用市電充電不方便的情況下,可以通過內(nèi)部蓄電池給鋰電池充電,可以通過外部干電池為鋰電池充電,實驗證明利用干電池可以為鋰電池充電20min左右;另一個獨特的設(shè)備是手壓式發(fā)電機,設(shè)有此發(fā)電機的目的就是:即使在其他一切可以利用來給數(shù)碼產(chǎn)品充電的設(shè)備都沒有的情況下,也可以利用手壓式發(fā)電機來手動發(fā)電,隨時隨地的給外部數(shù)碼產(chǎn)品充電;還設(shè)有照明燈,在停電或者外出沒有照明的情況下,作