电能收集充电器论文

1、电能收集充电器（e题）设计方案摘要本系统以stc12c5a60s2为核心，输入直流最大30v,输出屯压范围为3.3v 到5v可调，输出电流为0-500mao可显示实测电压，实测电流，报警电压，报 警电流。该系统主要由最小单片机系统，tps61200集成升压电路，mc34063a集成 降压电路。本系统具有调整速度快，精度高，效率高，输出纹波小等优点。 关键词：stc12c5a60s2； mc34063a； tps61200；继电器。一、方案论证与比较元件选择的方案：方':选择分立元件来搭接电路，其优点是成木低，所选用的都是分立元件都比 较齐全，不会为找不带元件而烦恼；其缺点是电路调试困难

2、，电压、电流较不 稳定，效率较低，输出电流也比较低，输入的电压调节范围小，纹波系数较高。方案二：选择集成芯片，其优点是电路的调试比较简单，电路上的电压、电流都比 较稳定，转换的效率高，输出的电流大，输出的电压不随负载的变化而变化， 输入的调节范围犬，电路结构简单，连接容易；其缺点是元件的成本比分立元 件相对比较高，在购买的方面也相对比较麻烦。经过了题目的分析与思考，我们决定运用第二个方案。降压芯片的方案：方案一：lm1117是一个低压差电压调节器系列。其压差在1.2v输出，负载电流为 800ma时为1.2v。lm1117捉供电流限制和热保护。电路包含1个齐纳调节的带 隙参考电压以确保输出电压的

3、精度在±1 %以内。方案二mc34063输入电压范围：2、540v；输出电压可调范围：1. 2540v；输 出电流可达：15a；工作频率：最高可达lookllz；低静态电流；短路电流限制; 可实现升压或降压电源变换器，该器件可用于升压变换器、降压变换器、反向 器的控制核心，由它构成的dc / dc变换器仅用少量的外部元器件。经过了题口的分析输出电流尽量大，我们决定运用第二个方案。升压芯片方案：方案一：tps61200系列的主要特点：效率高（在vin21.2v、输岀3. 3v、输岀电 流600ma ii寸，其效率可大于90%）；根据输入电压的大小能自动转换成升压模式 或降压模式；静态电

4、流小（小于55ua）；输入电压在0.5v吋，在满负载时也能 启动工作；输入工作电压范围宽，从0.35. 5vo方案二：bl8505系列是pfm控制的开关型dc/dc升压稳压芯片。0.8v的启动电压、 高达180ma的负载驱动能力（当vin=1.5v,vout=3.3v）、87%的转换效率(vin>2v,vout=3.3v,lout<100ma)使得bl8505非常适合于便携式14节普通电 池应用的场合。经过了题目的分析启动充电电压尽量小，我们决定运用第二个方案。二、软硬件原理分析1、电路框图dc 020v继电器降压电路稳压电路dc 3.6v升压电路输入电压先通过电压检测送入单片机识

5、别，讣单片机识别电压人小选择通道开启继电 器。然后经过升压或降压电路并输出。还可以通过单片机设置输出最大电压和最大电流并报 警等功能。2、原理图:3、程序框图:4、基本参数设计：1、单片机通过键盘控制设置最大输岀电流和电压，由于本设计对效率的要 求比较高，所以在设计时尽量选用低功耗的单片机，而且单片机的外围电路要尽 量少，木系统外围电路只有键盘，显示，这样可以尽可能的提高效率。2、mc34063比较器的反相输入端(脚5)通过外接分压电阻r4、r5监视输 出电压o其中，输出电压u。=1.25(1+r5/r4)由公式可知输出电压o仅与r1、 r2数值有关，因1. 25v为基准电压，恒定不变。若r4

6、、r5阻值稳定，u。亦 稳定。经计算调试木组选r4=10k,r5=50k电位器。3、tps61200脚10通过外接分压电阻r6、r7调节输出电压。如下式所示:vout=vpb (r6/r7+1)经计算调试本组选r6二im, r7二100k。三. 系统调试调试过程共分三部分：硬件调试，软件调试，软硬件联调。3硕件调试：单片机主要起输入电压和输出电压监测，显示等一些辅助作 用，再者根据理论值进行元器件的选择由于精度和干扰的影响，往往得到的结果 和理论分析值又有一定的偏差，所以硬件调试难度很大。3.2软件调试：本系统的软件程序完全由c51编写，c语言效率高，但同时 也存在一些缺点，比如严格定时比较困难。在调试过程中采取的是门上至下的调 试方法，单独调试好每一个模块，然后在联结成一个完整的系统调试。3.3软硕联调：由于本系统的软硕件联系不是很紧密，一般是软件d/a输出 后就能直接和硬件相联进行工作，因此在软硬件通调的情况下，系统的软硬件联 调的难度不大。!1!结论经过四天三枚的辛勤努力，我们实现了题口的全部要求，在某些方面系统性 能还超过了题廿的要求，但曲于时间紧，工作量大，系统还存在许多可以改进的 地方，比如电路布局、和