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  • 2020年充电桩市场累计规模可达140-177亿元

    依托新能源汽车高景气度,充电设备市场空间较大。2018年新能源乘用车销量同比增速 76%,客车及物流车受补贴退坡影响销量小幅下滑,预计中长期伴随新能源公交车渗透率提升及“路权”政策对物流车应用推动,整体销量 将实现稳定增长。我们认为充电设备规模的上限为充电设施与新能源汽车规模的发展速度相匹配,充电设备规模的下限为充电设施与电动车充电量的发展速度相匹配。预计 2020年充电桩累计规模在 140-177亿元,2025年累计规模在 770-1290亿元,2020-2025年新增市场 CAGR在 25%-50%之间。 设备制造环节短期竞争格局严峻,中长期大功率趋势提升集中度。充电桩设备技术门槛及差异化程度不高,价格竞争成获取市场份额关键。中长期行业集中度有望提升,主要原因在于大功率充电成趋势。大功率充电一方面满足用户快速充电需求,另一方面有助于提升充电站投资回报率。大功率充电模块的发展趋势也逐渐清晰。单功率模块功率密度适度提升有助于降低单瓦成本,因此开发大功率模块,是设备制造商扩大盈利空间的必然选择。在同源技术领域有技术沉淀的企业能够大幅减少研发投入及电路测试成本。预计在此背景下,具备大功率模块及设备生产能力的企业集中度有望提升,下游对设备制造企业的价格压力将有所缓解,设备制造环节盈利能力将逐步趋稳。 运营环节市场集中度较高,提高利用率成关键。充电运营环节的市场空间由充电站总充电时长及服务费水平决定。预计到 2025年运营环节市场规模将达 1620亿元。2016-2018年运营环节 CR5及 CR10均在 80%及 90%左右。高集中度的市场格局主要得益于充电设施运营环节较高的前期投入及极强的规模效应。未来几年运营环节百亿级的市场规模仍将主要被 10名左右运营商瓜分。盈利能力方面,根据典型充电站模型,进一步提高桩利用率并且/ 或者提高服务费是提升充电站内部收益率的最有效途径。充电服务费方面, 我们判断 2019-2020年放开服务费管制地区将增多,服务费水平出现分化的可能性加大。中长期伴随竞争程度加剧,充电服务费将呈现下滑态势。由于短期服务费仍要受政策限制,加速推动行业盈利拐点到来的最关键因素在于提升充电桩利用率。运营商应加强运维管理及互联互通能力,在运营模式上也应进行创新性探索。目前较为成熟的商业模式包括 ChargePoint实行的“充电 App+增值服务+大数据入口”模式及“运营商+终端用户+众筹建桩”模式 依托新能源汽车高景气度,充电设备市场空间大 新能源汽车快速发展带动行业高景气度,未来增长确定性强新能源汽车产业实现快速发展,2018年整体上扬趋势不变。过去几年,我国新能源汽车行业呈现快速发展势头,伴随国家接连出台的一系列配套补贴优惠政策,我国新能源汽车行业快速实现产业化和规模化的飞跃式发展,2012-2018年新能源汽车销量CAGR达到113%。进入2018年以来,虽然受补贴退坡影响新能源汽车销量有所波动,尤其是新能源客车及专用车市场不及预期,但整体上扬趋势没有改变。2018年新能源汽车合计销量达到118.8万台,同比增速达到56%。其中新能源乘用车实现销量101.7万台,同比增速达到76%,虽然在6、7月份受补贴政策切换影响,销量出现短暂下滑,但伴随市场情绪逐渐稳定,8月份后景气度又得到较快回升。新能源客车及专用车受补贴政策下滑影响较大,上半年均出现明显抢装趋势,下半年发展不及预期,新能源客车及专用车实现销量10.4、6.7万台,同比下滑1%及15%。 虽然短期受补贴退坡政策影响,但长期新能源汽车快速增长确定性强。我们持续看好新能源汽车未来增长空间。对于新能源客车而言,预计未来新能源客车主要增量空间来自于公交车渗透率的进一步提高及在经济性不断提升的情况下公路客车销量的不断提升。对于新能源专用车而言,虽然在补贴方面退坡力度较大,但国家相应出台“路权”等政策促进新能源物流车的销售。另外各地也推出物流车相关政策及规划,预计其在未来几年仍将有较大增长空间。对于新能源乘用车而言,伴随补贴政策的持续退坡,新能源乘用车消费属性将持续增强,预计整体销量增速将进入较为平稳状态。根据《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》,2020年新能源汽车要实现产销200万辆,累计产销量达500万辆。另外根据2017年5月份的《汽车产业中长期发展规划》,到2025年新能源汽车产销水平将达到700万辆。据此我们估算2018-2025年新能源乘用车、客车及专用车产销量CAGR将分别达到31%、7%及18%。 伴随新能源汽车产销量规模持续扩大,对充电设备的需要也与日俱增。目前电动汽车的电能补给方式主要分为充电和换电两种。我国当前以充电为主要发展方向,换电站数量较少。具体来看,充电模式又分为常规充电及快速充电两种,常规充电对应的充电设备为交流充电桩,是指固定安装在电动汽车外,与交流电网连接,为电动汽车车载充电机提供220V或380V交流电源的供电装置。交流充电桩无法为电池直接充电,需连接车载充电机才能完成充电过程,由于车载充电机功率相对较小,因此交流充电桩充电时间较长,但对蓄电池的寿命影响较小,且设备结构简单,成本较低。 快速充电对应的充电设备为直流充电桩,直流充电桩是指固定安装在电动汽车外,与交流电网直接连接,可为非车载电动汽车电池提供直流电源的供电装置。直流充电桩采用三相四线制供电,内置大功率直流充电模块,可以输出高达150-400A的电流,从而实现快充的功能。充电过程中,三相交流电经配电变压器降压后,统一经整流装置变为直流电,再经滤波后通过DC/DC功率变换器,经高频功率变换器变换输出需要的直流,再次滤波后为电动汽车动力蓄电池充电。另外由于直流充电桩功率通常为50-100kW的大功率,需要配备专用的供电线路及变压器等设备,因此安装成本高于交流充电桩。 因此交流及直流充电桩在充电时长、投资成本、技术难度及应用场景方面均存在较大差异。充电时长角度,交流充电桩一般在5-8小时左右,而直流充电桩仅需要20-30分钟,因此交流充电桩的充电功率仅在1-3kW,而直流充电桩的充电功率高达50-100kW。另外直流充电桩成本普遍在3-5万元左右,而交流充电桩由于没有变压器、滤波装置等部件,成本较为低廉。 根据目前国内充电桩行业发展现状,充电桩产业链可以大致分为设备生产商、充电运营商及整体解决方案商。设备生产环节还可以具体分为上游的充电模块、充电枪、滤波装置、断路器、交流/直流接触器、直流熔断器等,中游的交直流充电设备及车载充电机,同时还包括配电设备及相关辅助设备生产商。下游充电设备运营商可以大致分为电网、国资背景及民营资本三种类型,同时部分整车厂也参与到充电站运营之中。另外,部分设备运营企业具备垂直一体化能力,即集充电模块生产、充电设备制造及充电站运营能力于一身,如特锐德、易事特及奥特迅等。 国内充电桩行业进入快速增长期,但市场缺口仍然较大我国充电桩行业的发展大致可以分成两个阶段,一是2013年及以前的初步试水阶段,二是2014年及以后的较快成长阶段。2013年及以前由于新能源新能源汽车销量尚没有呈现较强的规模优势,因此充电桩行业的发展主导力量来自于政府推动,参与者均为国电、南电等国有企业,且应用对象均为公共汽车或政府内部用车,起到示范带头作用。2012年开始对充电桩的相关政策陆续出台,《电动汽车科技发展“十二五”专项规划》要求到2015年建成2000个充换电站、40万个充电桩;《节能与新能源汽车产业发展规划(2012-2020年)》提出将充电设施建设纳入城市综合交通体系,且充电设施数量应适度超前于新能源汽车推广。但这一阶段由于国家政策扶植的重点仍在新能源汽车购置环节,且行业标准及运营模式尚在摸索,因此除比亚迪等少数车企外,基本没有民营资本进入充电桩领域。但在政府力量的参与下,该阶段我国充电桩行业仍实现较快增长,2010-2013年我国公共充电桩数量从0.11万个提升至2.25万个,CAGR达到173%。2014年及以后,随着新能源汽车规模化销售趋势的逐渐形成,在国家扶植政策的引导下,民营资本开始进入该领域。2014年5月,国家电网宣布引入社会资本参与电动汽车充换电站设施建设,随后相继出台多项政策,从用电价格、充电服务费、运营补贴等多维度促进充电桩扶植政策落地,并于2014年11月《关于新能源汽车充电设施建设奖励的通知》中明确提出对于新能源汽车推广到一定数量的地区安排相应充电设施奖励,首次将新能源汽车购置环节与充电设施补贴相挂钩。在一系列政策引导下,特来电、万帮新能源、普天新能源等民营企业开始涌现。我国充电桩行业开始呈现出国企、民企、混合所有制企业共存的局面。由此充电桩行业进入较快增长阶段,2014年至2017年我国公共充电桩保有量从3.1万个增长至21.4万个,CAGR达到91%,同时2017年已经建成私人充电设施达23.2万个。

    时间:2019-08-19 关键词: 充电设备 新能源 电源充电电路

  • 蓄电池充满自停电路的设计

    蓄电池充满自停电路的设计

      本文介绍一款采用NE555芯片制作的蓄电池充满自停电路,其电路简单,不需复杂的调试。该电路带有充电指示灯,在给蓄电池充电时,LED指示蓄电池处于充电状态,当蓄电池充满电时,LED指示灯熄灭,同时切断充电回路,防止过充电损坏蓄电池。     上图中NE555及其外围元件接成一个施密特触发器,用于对蓄电池的充电电压进行检测。NE555芯片的一般应用电路中,其⑤脚都是通过一个0.01μF的小电容接地,本电路中,NE555的⑤脚接精密基准电压源TL431产生的2.5V基准电压,这样可以提高充电电压的检测精度。     电路中,NE555的②⑥脚直接相连接成一个施密特触发器,其上限阈值电压为2.5V(即TL431的稳定电压),下限阈值电压为1.25V,回差电压亦为1.25V。 图中的S为大电流的微动开关。按下S,整个电路得电工作,由于刚接通电源时,C1两端电压为0,故NE555的②⑥脚为低电平,其输出端③脚输出为高电平,继电器J得电工作,其常开触点闭合,蓄电池开始充电(图中的+V为充电器的输出电压)。LED为充电指示灯,在蓄电池充电期间,LED一直点亮。当蓄电池充满电时,NE555的②⑥脚电压>2.5V,此时NE555的③脚输出为低电平,继电器失电停止工作,蓄电池停止充电,同时LED熄灭。蓄电池的充满电压可由电阻R1调整,改变其阻值即可使电路在所需的电压下自动停止充电。     电子电路DIY——用NE555芯片制作的蓄电池充满自停电路 继电器的外形。     由于双极型NE555芯片的工作电压范围为4.5~15V,故本电路适合给6V或12V的蓄电池充电,若用于给24V的蓄电池充电,可以用7812给NE555电路供电。

    时间:2019-07-25 关键词: 自停 双极型芯片 电源充电电路

  • 电源快速充电电路图

    电源快速充电电路图

    采用NEC upd78F0547单片机为主控制器,通过键盘来设置直流电源的输出电流,并可由液晶显示器显示输出的电压、电流值。主电路采用运放LM324和达林顿管组成调节电路,电路设计合理,编程正确。除了完成题目要求外,电路设计了步进设置功能,可设置不同的恒流和稳压值。恒流、恒压充电电路:这部分电路是整个电路的核心部分,主要由D/A转换电路,恒流、恒压调整电路,检测电路组成。控制电路输送来的数字信号由D/A转换电路IC205转换成模拟信号作为基准电压,然后送到电压比较器IC201的正输入端。输出端取样电阻上取得取样电压信号送到电压比较器IC201的负输入端,与基准电压比较,比较结果由IC201的输出端反馈到T202,控制T202的导通状态。由D201、 D202、R201、T203组成一个恒流源A,恒流值I=2Ud-Ube/R201 。T202的导通状态影响着对恒流源A的吸收电流,从而改变恒流源A对调整管T201基极的驱动电流,稳定调整管T201的输出值。为减小输出纹波,调整管T201使用达林顿三极管。调整管T201基极电流由一恒流源提供,进一步减小电源电压波动对调整管T201带来的影响。电路采用悬浮驱动。电位器W103以及单片机(内含A/D转换)组成电压检测电路。W103将输出电压的取样信号送单片机内部的A/D电路进行转换,转换得到的数字信号由单片机处理,并由LCD显示器显示测量值。取样电阻R202、IC202以及单片机(内含A/D转换)组成电流检测电路。取样电阻R202上的取样信号送 IC202处理、送单片机内部的A/D电路进行转换,转换得到的数字信号由单片机处理,并由LCD显示器显示测量值。 图2.1 恒流、恒压充电电路原理图 图2.2 D/A转换电路原理图 控制电路:控制电路主要由NEC upd78F0547单片机及外围电路、键盘电路等组成。单片机接收检测电路传输来的信号,经过A/D转换后将电压和电流值显示到液晶上。该电路能够通过按键设定电源的输出电压值和电流值,通过控制D/A芯片的设定值实现控制输出电压值和电流值。并根据检测实际输出的电流(压)值与设定值比较后,调整D /A芯片的设定值 ,使得电源的输出稳定、可靠。 图2.3 CPU电路原理图 图2.4 键盘电路原理图显示电路: 采用4行8列的汉字液晶屏显示实际的设定电流值、设定电压值、实际输出的电流值、实际输出电压值。电压分辨率0.1V。电流分辨率1mA。液晶屏能够在设定时显示设定的电压和电流值。 图2.5 LCD显示电路原理图电源电路: 具有2组输出直流输出,一组为主输出DC18V,作为充电电路的能源输入;另一组输出±DC 12V和DC 5V,给本电源中控制电路、恒流(压)调整电路、显示电路等部分提供工作电源。 图2.6 电源电路原理图恒流输出时,在100mA(慢充)和200mA(快充)可设置的基础上,增加了电流值从100MA---200MA可调功能,步进为20 mA。可设置多种恒压输出状态,恒压输出值为:10V,9V,12V。以直流电源为核心,NEC upd78F0547单片机为主控制器,通过键盘来设置直流电源的输出电流,并可由液晶显示器显示输出的电压、电流值。由单片机程控设定数字信号,经过 D/A转换器输出模拟量,再经过运算放大器隔离放大,控制输出功率管的基极,随着功率管基极电压的变化而输出不同的电流(压)。可稳定地实现恒压或恒流充电状态,并在恒流输出时可设置电流100mA慢充和200mA快充,电压(流)波动和纹波电压(流)小,并具有过热保护和自动恢复功能。

    时间:2019-07-23 关键词: 电路图 充电 电源充电电路

  • 汽车发电机充电电路图大全

    汽车发电机充电电路图大全

    汽车发电机是汽车的主要电源,其功用是在发动机正常运转时(怠速以上),向所有用电设备(起动机除外)供电,同时向蓄电池充电。 在普通交流发电机三相定子绕组基础上,增加绕组匝数并引出接线头,增加一套三相桥式整流器。低速时由原绕组和增绕组串联输出,而在较高转速时,仅由原三相绕组输出。 交流发电机的构造 汽车用交流发电机主要由转子、定子、整流器及前后端盖等组成。如图2-1所示。 图2-1 交流发电机的组成 1.转子 转子的功用是产生磁场,转子主要由转子铁心、励磁线圈(又称磁场线圈)、爪极和滑环组成,如图2-2所示。 两块爪极安装在转子轴上,爪极间的空腔内装有转子铁心和励磁线圈。励磁线圈绕在铁心上,铁心压装在两块爪极之间的转子轴上。滑环由彼此绝缘的两个铜环组成,压装在转子轴的一端并与转子轴绝缘。励磁线圈的两端分别从内侧爪极上的两个小孔中引出,其中一端焊接在滑环的内侧铜环上,另一端则穿过内侧铜环上的小孔并焊接在外侧铜环上,两个铜环分别与发电机的两个电刷接触。当两个电刷与直流电源接通时,励磁线圈中便有电流流过,并产生轴向磁通,使一块爪极磁化为N极,另一块爪极磁化为S极,从而形成六对相互交错的磁极。 将转子爪极设计成鸟嘴型的目的是使磁场呈正弦分布,电枢线圈产生的感应电动势近似于正弦波形。 图2-3 定子的组成 2.定子 定子的功用是产生交流电,其结构如图2-3所示,由定子铁心和定子线圈组成。定子铁心由内圆带槽的环状硅钢片叠成,各硅钢片之间互相绝缘。定子线圈为三相对称线圈,安装在定子铁心的槽内。三相线圈的连接方法采用星形联结,三相线圈各引一个端子,中性点引出一个端子。 3.整流器 交流发电机的整流器由6只硅二极管组成。二极管的引线为二极管的一极,其壳体部分为二极管的另一极。压装在后端盖(或与外壳相通的接地散热板)上的三只硅二极管的壳体为二极管正极,引线为二极管的负极,称之为负极管;压装在外壳绝缘散热板上的三只硅二极管的壳体为负极,引线端为二极管的正极,称之为正极管。三只正极管和三只负极管的引线端通过三个接线柱一一对应连接,并分别连接三相线圈的A、B、C端,就组成了三相桥式全波整流电路。 固定在散热板上的螺栓伸出发电机壳体外部,作为发电机的输出接线柱,该 接线柱为发电机的正极,相应的标记为“B”(或 “+”或 “电枢”等)。 4.端盖及电刷组件 交流发电机的前后端盖由铝合金铸成,铝合金为非导磁材料,可减少漏磁,并且具有重量轻、散热性好的优点。 后端盖上安装有电刷组件与调节器总成。电刷组件由电刷、电刷架和电刷弹簧组成。电刷安装在电刷架的孔内,借弹簧张力使电刷与滑环保持良好接触。每只电刷都有一根引线,该引线直接引到IC调节器内部,从而将励磁线圈与调节器工作电路连接起来。 在发电机前端盖前安装有风扇和V型皮带轮,由发动机通过V型带来驱动发电机带轮和转子转动。发电机的通风散热依靠风扇来实现。在前、后端盖上制有通风口,当风扇与带轮一起转动时,空气便从进风口流人,经发电机内部再从出风口流出,由此便将发电机内部热量带出,达到散热目的。 汽车发电机充电电路图(一) 整流电路工作原理 将交流发电机产生的交流电转变成直流电称为整流。常见的整流电路有六管交流发电机的整流电路和九管交流发电机的整流电路。 1)六管交流发电机的整流电路 六管交流发电机的整流装置实际是一个由6个硅整流二极管组成的三相桥式整流电路,见图)。3个二极管VD2、VD4、VD6的负极分别与发电机三相绕组的始端相连,它们的正极连接在一起,组成共阳极组接法,3个二极管的导通原则是在某一瞬间负极电位最低的二极管导通。3个二极管VD1、VD3、VD5的正极分别与发电机三相绕组的始端相连,它们的负极连接在一起,组成共阴极组接法,3个二极管的导通原则是在某一瞬间正极电位最高的二极管优先导通。每个时刻有2个二极管同时导通,其中一个二极管在共阴极组,另一个在共阳极组,同时导通的两个管子总是将发电机的电压加在负荷两端,如图)所示。 当t=0时,C相电位最高,而B相电位最低,所对应的二极管VD5、VD4均处于正向导通。由于二极管的内阻很小,所以此时发电机的输出电压等于B、C绕组之间的线电压。 在t1-t2时间内,A相的电位最高,而B相电位最低,故对应VD1、VD4处于正向导通。同理,交流发动机的输出电压可视为A、B绕组之间的线电压。 在t2-t3时间内,A相电位最高,而C相电位最低,故VD1、VD6处于正向导通。同理,交流发动机的输出电压可视为A、C绕组之间的线电压。 以此类推,周而复始,在负载上便可获得一个比较平稳的直流脉动电压。 2)九管交流发电机的整流原理 九管交流发电机的特点是除了常用的6个整流二极管外,又增加了3个功率较小的二极管。3个功率较小的二极管用来供给交流发电机磁场电流,故又称之为磁场二极管。采用磁场二极管后,输出端连接充电指示灯,即可指示发电机工作情况的好坏。九管交流发电机充电系统的电路如图3所示。 图3 九管交流发电机充电系统电路图 汽车发电机充电电路图(二) 汽车电池充电器电路图

    时间:2018-05-10 关键词: 电路 充电 汽车发电机电路 电源充电电路

  • 五个阶段判断你的电路设计能力

    五个阶段判断你的电路设计能力

    现在网络上广为流传的电路设计能力判断方法,可大致分为两类:一类偏向于“玄学”,比如--电路设计的九个层次一文,内容是玄之又玄,能达到其最高九段标准的,地球上可能找不几个人。按此标准修炼,非走火入魔不可。另一类判断标准相比较而言,比较科学些,客观些,也更常见,比如模电设计100条经验一文。这个标准注重于所积累的知识点的多寡,或者说它侧重于数量,而忽视了质量,比如说李敖可以背诵3万多首唐诗,可他写不出“窗前明月光”,这一神来之精笔。受此方法影响,锅内很多研究生为了追求知识点的数量,整天沉迷于看paper,经常听网友说:我一天一篇paper。 相比较而言,下面的设计能力判断标准可能更科学有效,更具有实际意义,有一定的学习方向指导性。 第一级,无法判断阶段。 例如,找到下图所示的电路,元件参数什么都标好了,直接画PCB,焊接,通电若功能正常就结束了。因为这个过程中,没有任何设计动作,所以无从判断。 第二级,设计入门阶段。 这个阶段是根据给定的电路结构,以及相关的参数约束或条件,来设计满足性能指标要求的电路。 比如下图中,电路已确定是同相放大器,给定Av,根据公式确定Rf和Rg两电阻即可。 第三级,具备初级设计能力阶段。 这个阶段是指给定电路结构,根据最终设计指标要求,自己推导参数约束条件和及取舍原则。 比如上图中,要求是用同相放大器设计Av=10的电路。两个电阻如何取比较合适。 第四级,中级电路设计能力阶段。 能够合理的选择所需的电路结构,或能根据指标,合理的修改电路结构,给出满足要求的设计方案。 比如说,只知道所要设计的放大器的gain、PSRR、CMRR等,选择或修改电路结构,使其能完成所有的指标。 第五级,高级电路设计能力阶段。 这个阶段的设计者快成精了,具体表现是能够非常灵活的改进应用、创新发展,顺手拈来的解决问题能力,不拘一格的最大能效的安排能力,电路中每个元件的取值都恰到好处,不愠不火。最终把电路的潜在能力发挥到极致。 (貌似英特儿完全满足这些要求,欧州的很多公司还做不到这一点,所以其电路表现是规规矩矩、普普通通的,而英特尔的很诡异) 附注:不同的行业,可能会有不同的要求,于是表现也不尽相同,所以不可生搬硬套。但是总的看来,不同行业的模拟电路设计总可归结为:电路/系统/工艺/CAD这四大块,只是偏重点不同而已,比如搞分立件设计,工艺要求会弱点。 看完后你现在属于哪个阶段呢?

    时间:2018-04-17 关键词: 电路设计 电阻 电路 电源充电电路

  • 充电电路框图及其电路原理

    充电电路框图及其电路原理

    市售的QFY3A型多功能警用电击器,用于对四只2Ah镍镉电池充电。电路如图所示7-29所示。二极管VD7、VD6和三极管VT2、VT3组成恒流源,限制充电电流。三端稳压器7806及二极管VD9、VD10构成稳压电源。充电前期,电池GB端电压比较低,充电电流大,而通过恒流源限制充电电流(<200mA);随着电池端电压的上升,充电电流减小,恒流源失去作用,而通过7806恒压充电。VT1、VT5用于充电指示,电池GB充满电后VD5微亮直至熄灭。     如图7-30所示,由LM317三端可调稳压集成块组成的可调恒流电源。R为取样电阻,RP为电流调节电位器,GB为辅助电源,输出电流I0=(1.25-Uab)/R一定时,输出电流I0取决于Uab大小。式中1.25V为LM317的基准电压。当V0与ADJ间电压大于或小于此值时,内部电路可做相应的调节,使V0、ADJ间电压重新稳定到1.25V,这是输出电流I0稳定的关键。当电位器RP滑向a点时,Uab减小,输出电流I0增大。当RP滑向C点时,Uab增大,I0减小。若因某种原因造成 输出电流I0增大或减小,取样电阻R上的电压也随之增大或减小,这一变化通过V0 、ADJ端,内部电路作相应调节,使输出电流达到稳定。    

    时间:2018-04-16 关键词: 稳压器 二极管 电源充电电路

  • 你不知道的细节,正在毁掉你的电路

    你不知道的细节,正在毁掉你的电路

    发现这些细节,拯救电路很多人都一样,我们很多工程师在完成一个项目后,发现整个项目大部分的时间都花在“调试检测电路整改电路”这个阶段,也正是这个阶段,很多项目没有办法进行下去,停滞在那边。想要快速完成项目,摆脱实验调试时的烦闷,苦恼不知道问题出在哪里,就快点了解下面这些电路设计中的细节!   (1)为了获得具有良好稳定性的反馈电路,通常要求在反馈环外面使用一个小电阻或扼流圈给容性负载提供一个缓冲。 (2)积分反馈电路通常需要一个小电阻(约560欧)与每个大于10pF的积分电容串联。   (3)在反馈环外不要使用主动电路进行滤波或控制EMC的RF带宽,而只能使用被动元件(最好为RC电路)。仅仅在运放的开环增益比闭环增益大的频率下,积分反馈方法才有效。在更高的频率下,积分电路不能控制频率响应。 (4)为了获得一个稳定的线性电路,所有连接必须使用被动滤波器或其他抑制方法(如光电隔离)进行保护。 (5)使用EMC滤波器,并且与IC相关的滤波器都应该和本地的0V参考平面连接。 (6)在外部电缆的连接处应该放置输入输出滤波器,任何在没有屏蔽系统内部的导线连接处都需要滤波,因为存在天线效应。另外,在具有数字信号处理或开关模式的变换器的屏蔽系统内部的导线连接处也需要滤波。 (7)在模拟IC的电源和地参考引脚需要高质量的RF去耦,这一点与数字IC一样。但是模拟IC通常需要低频的电源去耦,因为模拟元件的电源噪声抑制比(PSRR)在高于1KHz后增加很少。在每个运放、比较器和数据转换器的模拟电源走线上都应该使用RC或LC滤波。电源滤波器的拐角频率应该对器件的PSRR拐角频率和斜率进行补偿,从而在整个工作频率范围内获得所期望的PSRR。 (8)对于高速模拟信号,根据其连接长度和通信的最高频率,传输线技术是必需的。即使是低频信号,使用传输线技术也可以改善其抗干扰性,但是没有正确匹配的传输线将会产生天线效应。 (9)避免使用高阻抗的输入或输出,它们对于电场是非常敏感的。 (10)由于大部分的辐射是由共模电压和电流产生的,并且因为大部分环境的电磁干扰都是共模问题产生的,因此在模拟电路中使用平衡的发送和接收(差分模式)技术将具有很好的 EMC效果,而且可以减少串扰。平衡电路(差分电路)驱动不会使用0V参考系统作为返回电流回路,因此可以避免大的电流环路,从而减少RF辐射。 (11)比较器必须具有滞后(正反馈),以防止因为噪声和干扰而产生的错误的输出变换,也可以防止在断路点产生振荡。不要使用比需要速度更快的比较器(将dV/dt保持在满足要求的范围内,尽可能低)。 (12)有些模拟IC本身对射频场特别敏感,因此常常需要使用一个安装在PCB上,并且与 PCB的地平面相连接的小金属屏蔽盒,对这样的模拟元件进行屏蔽。

    时间:2018-04-16 关键词: 电路 电压 电流 电源充电电路

  • USB Type-C and PD应用中的安全问题

    USB Type-C and PD应用中的安全问题

    定义 • 免除了不可接受的损害风险的状态——国标 • 一种状态,即通过持续的危险识别和风险管理过程,将人员伤害或财 产损失的风险降低并保持在可接受的水平或其以下。 ——国际民航组织 • 属性 • 客观性——主体的一种状态:免于危险 or 没有危险 • != 安全感 • 相对性——没有绝对的安全和不安全 • 空间与时间的统一 • 规律 • 事故链 • 主动安全和被动安全  

    时间:2018-03-27 关键词: 电源充电电路

  • 电动汽车充电桩电路图

    电动汽车充电桩电路图

    电动汽车充电桩电路图    

    时间:2018-03-14 关键词: 电源充电电路

  • 电动自行车36V蓄电池充电器电路原理图

    电动自行车36V蓄电池充电器电路原理图

    时间:2017-12-22 关键词: 电源充电电路

  • ltc4054充电保护电路详解

    ltc4054充电保护电路详解

    LTC4054简介 LTC4054是凌特公司的锂电池充电芯片,它是专为单节锂电池充电需要设计的单片集成芯片。用LTC4054设计的充电器只需几个元件,非常简洁。LTCA054在工作中无须专门的散热器,就可对电池进行大电流的充电,而且可以从USB端口取电工作,非常适合用于电脑的周边设备中,如MP3、PDA掌上电脑、数码录音笔等。     LTC4054充电保护电路工作流程 TC4054是运用恒流/恒压充电算法的单节锂电池充电器,它提供高达800mA充电电流(使用较好散热的PCB板),最后充电电压精度达±1%。LTCA054内置P沟道MOSFET功率管和温度调节电路,无须隔离二极管和外接电流传感电阻,因此基本的充电器电路仅需3个外围元件。此外,LTC4054还能从USB端口取电工作。     普通充电周期 充电周期开始于当Vcc电源超过UVLO限定的电压和一个1%精度的电阻接在PROG和GND之间。如果BAT引脚的电压低于2.9V,充电器进入涓流充电模式,在此模式LTCA-054用大约充电电流设定值的1/10电流进行充电,使电池的端电压上升到能够进行大电流充电的安全电压(注:LTC4054X无此涓流充电功能)。当BAT端电压上升超过2.9V时充电器进入恒流充电模式,以编程设定的电流对电池充电。当BAT端电压接近最后的充电电压4.2V时LTC4054进入恒压充电模式,充电电流开始减小。当充电电流下降到充电电流设定值的1/10时充电周期就结束了。 设定充电电流 充电电流由接于PROG和GND之间的一个电阻来设定,电池的充电电流是PROG端输出电流的1000倍。这个电阻和充电电流由下式进行计算:Rprog=1000V/Ichrg,Ichrg=1000V/Rprog,输出到电池的电流可通过监测PROG的电压在任何时候由下式计算得到:Ibat=(Vprog/Rprog)*1000。 充电的终止 当充电电流下降到设定值的1/10时充电周期就终止。内置比较器监测到PROG端电压低于100mY时LTCA054就进入待机状态(任何使PROG端电压高于100mY的因素都将阻止LTCA054中止充电周期)。在待机状态LTCA054中止提供充电电流给电池,此时输入电源电流降至200μA。当电池的端电压低于4.05V时充电器将自动启动重新充电。要手动重启充电周期,必须断开电源后又重新加电或者关闭充电器并暂时断开PROG引脚。 充电状态指示 充电状态输出有三种不同状态:导通大电流状态(10mA)、截止小电流状态(20μA)和高阻状态。第一种指示LTC4054处于充电周期状态,一旦充电周期终止,该引脚状态由UVLO来确定。第二种指示Kc不在UVLO状态,LTC4054为充电作好准备。第三种指示LTC4054处于UVLO状态,Vcc供电不足,低于BAT端电压的100mV内。微处理器能区别这三种状态。 温度限制 如果芯片温度将升至设定的大约120℃时,内置的温度反馈回路会降低充电电流设定值。该功能保护LTC4054以免过热,允许使用者不管给定电路板散热能力的限制也不会损坏LTCA054芯片。在确保充电器在最坏状况能自动减小充电电流的情况下,充电电流可以按典型环境温度(不是最坏情况)设定。 欠压锁定(UVLO) 内置的欠压锁定电路监测输入电源电压,使充电器处于关闭状态直至Vcc上升超过UVLO电压。UVLO电路有一个200mV滞后特性。此外,为防止MOSFET功率管的反向电流,在Vcc电压低于电池电压的30mY时UVLO电路强制使充电器处于关闭状态,当UVLO比较器反转后充电器不会消除关闭状态,除非Vcc上升超过电池电压的100mV以上。 手动关闭 在充电周期的任意点通过断开PROG引脚的电阻Rprog来使LTC4054进入关闭状态,可使电池消耗低于2μA,电源供应电流小于50μA。恢复电阻RPROG的连接将开始一个新的充电周期。 自动重充 一旦充电周期终止,LTCA054就继续监测BAT端的电压,当电池电压降至4.05V(这相当于电池的大约80%一90%的容量)将对电池重充,这确保电池处于满充状态,而排除整个充电周期重新开始的需要。在重充期间CHRG端处于导通状态。充电流程如图所示。  

    时间:2017-12-04 关键词: 电池 电阻 电源充电电路

  • 一款手机充电器电源变换电路的分析及应用

    一款手机充电器电源变换电路的分析及应用

    分析一个电源,往往从输入开始着手。220V交流输入,一端经过一个4007半波整流,另一端经过一个10欧的电阻后,由10uF电容滤波。这个10欧的电阻用来做保护的,如果后面出现故障等导致过流,那么这个电阻将被烧断,从而避免引起更大的故障。右边的4007、4700pF电容、82KΩ电阻,构成一个高压吸收电路,当开关管13003关断时,负责吸收线圈上的感应电压,从而防止高压加到开关管13003上而导致击穿。13003为开关管(完整的名应该是MJE13003),耐压400V,集电极最大电流1.5A,最大集电极功耗为14W,用来控制原边绕组与电源之间的通、断。当原边绕组不停的通断时,就会在开关变压器中形成变化的磁场,从而在次级绕组中产生感应电压。由于图中没有标明绕组的同名端,所以不能看出是正激式还是反激式。     不过,从这个电路的结构来看,可以推测出来,这个电源应该是反激式的。左端的510KΩ为启动电阻,给开关管提供启动用的基极电流。13003下方的10Ω电阻为电流取样电阻,电流经取样后变成电压(其值为10*I),这电压经二极管4148后,加至三极管C945的基极上。当取样电压大约大于1.4V,即开关管电流大于0.14A时,三极管C945导通,从而将开关管13003的基极电压拉低(钳位),从而集电极电流减小,这样就限制了开关的电流,防止电 流过大而烧毁(其实这是一个恒流结构,将开关管的最大电流限制在140mA左右)。 变压器左下方的绕组(取样绕组)的感应电压经整流二极管4148整流,22uF电容滤波后形成取样电压。为了分析方便,我们取三极管C945发射极一端为地。那么这取样电压就是负的(-4V左右),并且输出电压越高时,采样电压越负。取样电压经过6.2V稳压二极管后,加至开关管13003的基极。前面说了,当输出电压越高时,那么取样电压就越负,当负到一定程度后,6.2V稳压二极管被击穿,从而将开关13003的基极电位拉低,这将导致开关管断开或者推迟开关的导通,从而控制了能量输入到变压器中,也就控制了输出电压的升高,实现了稳压输出的功能。 而下方的1KΩ电阻跟串联的2700pF电容,则是正反馈支路,从取样绕组中取出感应电压,加到开关管的基极上,以维持振荡。右边的次级绕组就没有太多好说的了,经二极管RF93整流,220uF电容滤波后输出6V的电压。没找到二极管RF93的资料,估计是一个快速恢复管,例如肖特基二极管等,因为开关电源的工作频率较高,所以需要工作频率的二极管。这里可以用常见的1N5816、1N5817等肖特基二极管代替。 同样因为频率高的原因,变压器也必须使用高频开关变压器,铁心一般为高频铁氧体磁芯,具有高的电阻率,以减小涡流。 各部分剖析: (1)主绕组和次绕组的关系: 220V经4007整理10UF滤波后,300v经变压器加在13003的C、E极,经510k电阻加B,13003导通,达到一定程度,由于反馈绕组(副绕组作用)使C945导通,迫使13003截止。从而13003处于震荡状态。次级得到了电压输出。 (2)常见故障分析 A. 4007,82Ω,4700PF组成尖峰吸收回路,保护13003.。510K是启动电阻。10Ω保险丝的作用。 B. 4148反馈整流。4148嵌位保护C945。6.2稳压保护13003和C945。1K和 2700PF提供13003的导通电流。10UF,22UF 是滤波电容。 C. 这个变压器不仅仅是电压等级的变换,它还起一个很重要的安全隔离作用,使你不至于和市电不至于产生回路触电。 (3)判断是否充满—负载电流 检测的不是电压是否充满,而是检测负载电流,当电池充满之后,负载电流几乎为零的, LED显示,就是通过负载电流的变化来控制的 (4)变压器那部分工作原理: 这是一个普通的高频自激式降压电路,图中的晶体管13003是主振荡用晶体管,电源电流通过80T这一侧给变压器供电,在12T(接RF93)那个次级感应出电压较低的电流,经RF93整流和220uF电容滤波后输出一个低压直流(图中的6V)。另一组12T的线圈则提供给13003工作时的驱动电流。另一个小晶体管C945是用于限流,限流取样于13003发射极那个10Ω的电阻。当电流超过设定值的时候,C945导通,以减少13003基极的电流。使13003集电极电流保持在一个比较恒定的值上。这样就可以粗略的稳定输出电压了。 这是个开关变压器,一般都是电源用的。图上的的电路很简单,变压器右边是整流滤波电路不用说了。左边有两个绕组,一个80T主绕组,是前级输入,下面12T的副绕组是反馈绕组,保证前级电路正反馈激励而震荡,在电路稳定的情况,这个绕组和后级绕组电压一致,估计是交流6点几伏,并在4148二极管的左端形成负的电压,使6.2V稳压管左端电压稳定在0点几伏,保证功率管13003基极有合适的偏置电压,超过0.7V太久会导致它导通损毁。三极管C945是保护电路,也是负反馈,当通过13003的电流增大,10欧姆上的电压超过二极管的的导通电压,就会使C945导通,13003基极电压就会下降,防止13003过流。上面的510K电阻是启动电阻,二极管等式反向泄压电路,也是保护电路。 12T的副绕组的一端可以看成接地,另一端接一路正反馈和一路负反馈,正好形成自激震荡,控制开关管通段,形成变化的磁场,在次线圈感应出输出电压。 (5)13003为开关管,即MJE13003 NPN型开关三极管,常用于电子镇流器,充电器电路。电流1.5A,耐压700V,类似型号13001-13007。

    时间:2017-11-29 关键词: 电容 三极管 电源充电电路

  • 基于LM358的单片机掉电保护电路

    基于LM358的单片机掉电保护电路

    掉电保护简介 掉电数据保护是系统设备一个重要的功能。 目前,掉电数据保护的方法主要有2种: (1)加足够容量备用蓄电池,使系统掉电后继续工作; (2)不加备用电池,把掉电时需要保护的数据存储在非易失性存储器中,如FLASH和EEPROM。 第一种方法器件体积大、费用高并且蓄电池寿命短;第二种方法简单,但擦写器件的寿命有限。本文在第二种的基础上提出一种改进方法,即利用LM358作为电压比较器,当检测到系统掉电时才将数据写入EEPROM中。该方法不仅实现了系统数据掉电的保护,而且延长了EEPROM的寿命。 基于LM358的单片机掉电保护电路设计     如图1,通过调节R2,使系统正常供电时,Ua》Ub=3.5V,c端输出高电平;当系统掉电时,因二极管D1的隔离,使LM358得不到供电。由于电容C2和电感L的存在,电容C2和电感L1继续为单片机提供短暂时供电,并且因下拉电阻R5的存在,使得c端输出低电平。用于触发单片机INT0中断。 根据STC12C5A60S2系列单片机资料,对EEPROM写一个字节和擦除一个扇区所需的时间分别为55μs和21ms。正常模式下,典型功耗为2mA-7mA。5V单片机和3.3V单片机对EEPROM进行操作的有效最低电压分别为Umin=3.7V和Umin=2.4V。 系统掉电后,等效电路模型为RLC串联回路。放电过程时电路的微分方程为: 根据R、L和C的参数值的不同,可分为欠阻尼振荡状态、临界阻尼状态、过阻尼状态。上面的方程可分为以下三种: 综上所述:当负载R一定时,选取合适的电容和电感(本文选取C 2 =6600uf/25V、L 1 =0.1H)。L 1 和C 2 的具体参数可通过试验测试得到。只要u c (t)从初始状态的u c (t)| t=0 衰减到u c (t)| t=t0 =U min 的时间大于维持触发中断对EEPROM进行操作所需的时间t0就能满足系统正常工作的要求。 单片机软件设计 主程序和中断服务子程序流程图分别如下图2和图3所示。     图2:主程序     图3:中断服务子程序 与本设计有关的程序如下: void main(void) { ?? Byte_Read(Address); While(1) {??} } void INT0_int()interrupt 0 { Sector_Erase(Address); Byte_Program(Address,Date); Delay(XX); //延时,确保系统可靠 } 分析:系统掉电时,INT0中断被触发,在中断服务子函数中对EEPROM进行擦除和写的操作。 总结 该系统的实现,应用于二维运动控制平台。系统掉电时,X轴和Y轴坐标以及其他参数被写入EEPROM中。系统重新上电后,读取出存储在EEPROM里X轴和Y轴坐标及其他参数,工作平台以该位置为起点继续沿着原设定的位置运动。 本文的核心就是基于LM358作为电压比较器,检测到系统掉电时才对EEPROM进行擦写,避免了每执行一遍程序对EEPROM进行擦除一次而造成其寿命短的问题。软、硬件结构设计简单,提高了系统的实用性。 本文给出了典型的应用程序,具有良好的可移植性。加入循环语句可以把多个数据存EEPROM或从EEPROM里读出。

    时间:2017-11-29 关键词: 单片机 控制 电源充电电路

  • 负电压电源典型设计与系统的一些思考

    负电压电源典型设计与系统的一些思考

    遇到的问题:板子制作完成并焊接好就要开始调试,再测试各种电压的时候发现一路-3.3V电压不准,输出的只有-2.78V左右。排除虚焊、调压电阻等等问题,对照发现两块板子此处焊接的电源模块有细微差别,老板子使用的型号是PTN78000AAH,而新板子上焊接的是PTN78000WAH,由此引开了对这块电路的思考。 一、电路图介绍     图1是实际设计的电路原理图,其经过了过往产品应用验证,所以原理设计不会存在什么问题。 二、两个TI模块的比较 图1所示,笔者实际用到的是PTN78000AAH,而实际焊接上去的是PTN78000WAH,这个两个模块封装一样,引脚定义1脚和5 脚颠倒其他引脚大致一样(3脚定义在笔者的应用中可以忽略)。其实看手册,TI明确定义AAH是产生负电压,而WAH是用来产生正电压的,由于采购时的疏忽误把WAH当AAH买回来了,笔者焊接的时候也没有仔细检查,所以在毫无知情的情况下就直接给板子上电测试了,事后回想还是惊出一身冷汗。图2是 PTN78000AAH和PTN78000WAH的典型应用电路连接图。     根据PTN78000WAH手册给出的信息,调整反馈电阻也能正常输出-3.3V电压,而且给后面的负载(ADC的driver)使用时并没有发生什么异常情况。笔者对模拟电路不甚熟悉,DCDC模块的工作原理也不太了解,所以针对上述问题咨询了TI和Linear的技术支持。 三、技术咨询结果 我们先来看TI给出的答复,由于是通过邮件咨询,TI的support答复非常及时也比较给力。归纳起来,TI技术支持的观点是 PTN78000WAH不适宜提高负电压,因为该模块如果按照图1所示电路焊接的话,后面负载会有短路的风险如图3所示。而我的理解是负载的供电应该是不会与GND短接,而是PNT78000WAH模块本身的Vo输出接地是否有风险的问题。     另外,TI技术支持同时也给出了如果确实需要用PTN78000WAH(这里就事论事,实际当然不能这样应用)产生负电压的话,其电路设计应该修改如图4所示。     我的疑问是我已经按图1使用了PTN78000WAH,也就是图3揭示的风险已经发生,似乎器件仍然能正常工作嘛!下面我们来看Linear工程师的回答,我是在EDNChina的Linear论坛提交了此问题。论坛工程师的答复归纳是某些DCDC模块确实可以直接正反接来分别获得正负电压的输出,并推荐了Linear的一款产品- LTM8023,在此器件手册里分别有输出正负电压的典型应用,如图5所示。     图5-b和图4有些类似,注意输入滤波电容跨接在VIN和负电压之间,输出滤波电容跨接在VOUT和负电压之间。而如果直接将PTN78000WAH焊接在如图1所示的电路上,那么输入滤波电容就跨接在VIN和GND之间了,这是直接用WAH替换AAH的风险所在。最后,Linear网站工程师提出并不是任何输出正电压的模块都可以如图那样得到负电压。理解这个电路的关键是对于DCDC而言,只有压差,即电势,但是没有绝对的电位。只要有了压差,电路就能正常工作。这段话需要仔细琢磨,找时间好好消化下DCDC转换原理。

    时间:2017-11-17 关键词: 测试 dcdc 电源充电电路

  • lm358充电自停电路图

    lm358充电自停电路图

    一般普通的镍氢充电器,都采用恒流充电,而且没有充电停止功能,往往导致电池常常处于过渡充电状态,这样会大大缩短镍氢电池的使用寿命。LM358组成电压比较器的基本原理是运放的负输入端接一个基准电压,当正输入端达到这个电压时,输出端就会翻转,由高电平转换成低电平,控制电路(继电器或可控硅)停止对电池充电。 充电自动断开原理:1、充电IC通过SNS与VCC引脚间的采样电阻Rsns,来获取目前的充电电流;2、当充电电流小于恒压充电最小电流的设定值时,充电IC认为电池已充满;3、充电IC的cc脚发出控制信号,关闭功率开关管(晶体管或MOS管)Q1,从而切断充电回路。当重新接上电源时,充电IC通过BAT脚检测电池电压来决定是否进行充电。 其实锂电池都有保护板,具有过冲保护功能,只要充电器的输出电压不是高出4.2V太多,在短期内是不会对电池造成损害的。 lm358充电自停电路原理 对于开关的工作状态只有导通和断开两种,我们可以用三极管来代替这个开关,如图2所示,在电池未充满电时给三极管基极加一“高电平”使其保持饱和导通,而电池充满电时给三极管基极施加一个“低电平”使其处于截止。如何让三极管能随电池的充电状态自动进行开、关状态的切换呢?     这需要了解镍氢电池的充电特性。根据镍氢电池充放电特性曲线可知,镍氢电池放电结束时,放电终止电压为1.0V,充电时,电池在很短的时间内达到1.2V,当镍氢电池在充电结束时,其充电终止电压为1.5V。可见,充电电池两端的电压随充电过程的进行在不断的发生变化,我们可以设计一个电路来检测充电电池两端变化的电压,当电池电压没有达到充电终止电压时,检测电路始终输出一个“高电平”信号,用来控制三极管,使其饱和导通(相当于K闭合),当检测电路检测到电池电压达到设定的充电终止电压时,检测电路始终输出一个“低电平”信号,使三极管始终处于截止状态(相当于K断开)。   lm358充电自停电路

    时间:2017-11-09 关键词: 控制 三极管 电源充电电路

  • 电源快速充电电路图集锦

    电源快速充电电路图集锦

    TOP1 简易快速充电电源模块电路模块 采用NEC upd78F0547单片机为主控制器,通过键盘来设置直流电源的输出电流,并可由液晶显示器显示输出的电压、电流值。主电路采用运放LM324和达林顿管组成调节电路,电路设计合理,编程正确。除了完成题目要求外,电路设计了步进设置功能,可设置不同的恒流和稳压值。 恒流、恒压充电电路:这部分电路是整个电路的核心部分,主要由D/A转换电路,恒流、恒压调整电路,检测电路组成。控制电路输送来的数字信号由D/A转换电路IC205转换成模拟信号作为基准电压,然后送到电压比较器IC201的正输入端。输出端取样电阻上取得取样电压信号送到电压比较器IC201的负输入端,与基准电压比较,比较结果由IC201的输出端反馈到T202,控制T202的导通状态。由D201、 D202、R201、T203组成一个恒流源A,恒流值I=2Ud-Ube/R201 。T202的导通状态影响着对恒流源A的吸收电流,从而改变恒流源A对调整管T201基极的驱动电流,稳定调整管T201的输出值。为减小输出纹波,调整管T201使用达林顿三极管。调整管T201基极电流由一恒流源提供,进一步减小电源电压波动对调整管T201带来的影响。电路采用悬浮驱动。 电位器W103以及单片机(内含A/D转换)组成电压检测电路。W103将输出电压的取样信号送单片机内部的A/D电路进行转换,转换得到的数字信号由单片机处理,并由LCD显示器显示测量值。取样电阻R202、IC202以及单片机(内含A/D转换)组成电流检测电路。取样电阻R202上的取样信号送 IC202处理、送单片机内部的A/D电路进行转换,转换得到的数字信号由单片机处理,并由LCD显示器显示测量值。     图2.1 恒流、恒压充电电路原理图     图2.2 D/A转换电路原理图 控制电路:控制电路主要由NEC upd78F0547单片机及外围电路、键盘电路等组成。单片机接收检测电路传输来的信号,经过A/D转换后将电压和电流值显示到液晶上。该电路能够通过按键设定电源的输出电压值和电流值,通过控制D/A芯片的设定值实现控制输出电压值和电流值。并根据检测实际输出的电流(压)值与设定值比较后,调整D /A芯片的设定值 ,使得电源的输出稳定、可靠。     图2.3 CPU电路原理图     图2.4 键盘电路原理图 显示电路:采用4行8列的汉字液晶屏显示实际的设定电流值、设定电压值、实际输出的电流值、实际输出电压值。电压分辨率0.1V。电流分辨率1mA。液晶屏能够在设定时显示设定的电压和电流值。     图2.5 LCD显示电路原理图 电源电路:具有2组输出直流输出,一组为主输出DC18V,作为充电电路的能源输入;另一组输出±DC 12V和DC 5V,给本电源中控制电路、恒流(压)调整电路、显示电路等部分提供工作电源。     图2.6 电源电路原理图 恒流输出时,在100mA(慢充)和200mA(快充)可设置的基础上,增加了电流值从100MA---200MA可调功能,步进为20 mA。可设置多种恒压输出状态,恒压输出值为:10V,9V,12V。以直流电源为核心,NEC upd78F0547单片机为主控制器,通过键盘来设置直流电源的输出电流,并可由液晶显示器显示输出的电压、电流值。由单片机程控设定数字信号,经过 D/A转换器输出模拟量,再经过运算放大器隔离放大,控制输出功率管的基极,随着功率管基极电压的变化而输出不同的电流(压)。可稳定地实现恒压或恒流充电状态,并在恒流输出时可设置电流100mA慢充和200mA快充,电压(流)波动和纹波电压(流)小,并具有过热保护和自动恢复功能。 TOP2 便携式设备快速充电电源电路模块 输入选择电路模块 输入选择电路用以实现对外接供电电源的选择,本设计中采用目前主流的USB 供电以及电源适配器供电两种方式,以适应不同的供电环境,外接电源的供电电压需在4.5V~6V 之间,当两者共同存在时,适配器具有优先权,具体实现方法如图3,分以下三种情况:     图3 输入选择电路 只有电源适配器供电,PMOS 管截止,输入电压经D1 降压后,给后级电路供电,D1 采用肖特基二极管,导通压降约为0.3V ;只有USB 供电,PMOS 管导通,D1 用于防止USB 接口通过电阻R2 消耗电能;两者同时存在,PMOS 管截止,电源适配器输入电压经D1 降压后,给后级电路供电。 锂电池充电管理电路模块 锂电池充电电路采用CN3052 锂电池充电芯片,CN3052 可以对单节锂电池进行恒流或恒压充电,只需要极少的外围元器件,可编程设定充电电流,恒压充电电压为4.2V。并且符合USB 总线技术规范,非常适合于便携式应用的领域。应用电路如图4只需要很少的外部元件,输出电压4.2V,精度可达1% ,CE 为芯片使能端,高电平有效。绿色LED 用于指示电池是否处于故障状态,红色LED用于指示是否处于充电状态。本设计中TEMP 管脚接到地,未使用温度检测功能。R4 用于设定恒流充电电流。设计中R4 为10KΩ,充电电流为180mA。     图4 锂电池充电管理电路 电池输出稳压电路模块 因锂电池电量不同时,输出电压可在大约3.5~4.3V之间变动,采用低压差线性稳压器(LDO)对电池输出电压进行稳压,经稳压后输出恒定的3.3V 电压,本设计采用TPS76333 稳压芯片,只需极少的外围元件,使用方便,此稳压芯片最大可输出150mA 电流。电路图如图5所示。     图5 电池稳压电路 外接电源稳压电路模块 因电池供电时,经LDO 电路稳压后,输出电流有限,当有外接电源时,稳压方式采用SPX1117-3.3V 稳压器进行稳压,输出电流可达800mA。交流电经过整流可以变成直流电,但是它的电压是不稳定的:供电电压的变化或用电电流的变化,都能引起电源电压的波动。要获得稳定不变的直流电源,还必须再增加稳压电路。电路图如图6 所示。     图6 外接电源稳压电路 系统整体电路模块 系统整体电路如图 所示。由输入选择电路选择外接电源的供电方式,电源输入的电压值为4.5~6 伏,有外接电源时,直接经3.3V 稳压器稳压后输出,如果电池电量不足时,同时通过锂电池充电电路对锂电池进行充电;没有外接电源时,由锂电池供电,经3.3V低压差线性稳压器稳压后输出,供电选择电路根据是否有外接电源,选择由外接电源供电或者锂电池供电。     图8 整体电路 系统介绍一种通用性较强、成本低廉的便携式电源系统,讨论分析电源电路的结构、设计和具体实现,使用外部可编程电路对所设计电路进行控制,并利用软件进行电路设计和仿真验证。采用外接电源供电,也可由内置锂电池供电,系统最终输出电压均为 3V,系统可广泛应用于各种便携式设备,有较强的实用性和较好的市场前景。

    时间:2017-10-23 关键词: 控制器 单片机 电源充电电路

  • 无线充电稳压电路图

    无线充电稳压电路图

    稳压电路是指在输入电压、负载、环境温度、电路参数等发生变化时仍能保持输出电压恒定的电路。这种电路能提供稳定的直流电源,对各种电子设备能够稳定工作起到了重要的作用。 无线充电稳压电路 稳压电源的分类方法繁多,按输出电源的类型分有直流稳压电源和交流稳压电源;按稳压电路与负载的连接方式分有串联稳压电源和并联稳压电源;按调整管的工作状态分有线性稳压电源和开关稳压电源;按电路类型分有简单稳压电源和反馈型稳压电源等等。   在无线充电发射电路中电源稳压电路采用的是7805和7812配合D2稳压二极管以及电容、负载组成稳压电路,以稳定的压电给发射器主芯片供电。 电子产品中,常见的三端稳压集成电路有正电压输出的78 &TImes;&TImes; 系列和负电压输出的79&TImes;&TImes;系列。顾名思义,三端IC是指这种稳压用的集成电路,只有三条引脚输出,分别是输入端、接地端和输出端,用78/79系列三端稳压IC来组成稳压电源所需的外围元件极少,电路内部还有过流、过热及调整管的保护电路,使用起来可靠、方便,而且价格便宜。 78XX系列集成稳压器的典型应用电路如下图所示,这是一个输出正5V直流电压的稳压电源电路。IC采用集成稳压器7805,C1、C2分别为输入端和输出端滤波电容,RL为负载电阻。当输出电流较大时,7805应配上散热板。下图为提高输出电压的应用电路。稳压二极管VD1串接在78XX稳压器2脚与地之间,可使输出电压Uo得到一定的提高,输出电压Uo为78XX稳压器输出电压与稳压二极管VC1稳压值之和。VD2是输出保护二极管,一旦输出电压低于VD1稳压值时,VD2导通,将输出电流旁路,保护7805稳压器输出级不被损坏。   其他常见稳压应用电路:   由IDT公司无线充电方案采用P9025AC电源管理芯片,芯片内置了很多电路,包括稳压电路,这样就减少了电子元器件,降低了成本,方案合理,充电效率快,可以供大家参考。   TI无线充电方案BQ51222,双模式设计(WPC和PMA标准)电源通过稳压电路输出电压5V输出最大电流为1A。   bq500211Qi发射器控制器拥有输入功率限制选项,至发射器的输入电流可被限制在500mA,从而允许通过USB端口或小型电源适配器供电运行。bq500211发射器的稳压电路有3.3V的LDO稳压器构成输出芯片供电,LDO的最大优势就是PNP管只会带来很小的导通压降,满载的跌落电压的典型值小于500mV,轻载时的压降仅有10~20mV。LDO的压差为:Vdrop = Vsat (LDO 稳压器)。  

    时间:2017-08-28 关键词: 控制器 功率 稳压电路 电源充电电路

  • 单体太阳能电池充电器工作电路

    单体太阳能电池充电器工作电路

    该电路为9伏电池充电电路,每输入安培约30mA,电压0.4V。U1为四施密特触发器,用作非稳态多谐振荡器驱动推TMOS装置Q1和Q2。U1电源由9V电池通过D4驱动。太阳能电池为Q1和Q2提供电源。  

    时间:2017-08-21 关键词: 太阳能 电池 电源充电电路

  • 微距离无线充电器方案电路解析

    微距离无线充电器方案电路解析

    在几年前的诺基亚纽约发布会上,诺基亚向我们展示了回家以后随手把手机放上充电垫边充电边听音乐的场景。Lumia920 内置了无线充电接收器,不久后,在美国本土的香啡缤店面和伦敦希思罗机场都出现无线充电器可用。 无线充电已从梦想步入现实,从概念变成了商品,这几年在手机、电动汽车等领域引领着新风尚。无不证明着无线充电技术具有非常广阔的市场前景。下文介绍的就是一个微距离无线充电器的电路方案,此方案为可行性探索实验。 电路方案及原理 将直流电转换成高频交流电,然后通过没有任何有有线连接的原、副线圈之间的互感耦合实现电能的无线馈送。基本方案如图所示。   无线电能传输方案示意图 本无线充电器由电能发送电路和电能接收与充电控制电路两部分构成。 电能发送部分 如图,无线电能发送单元的供电电源有两种:220V交流和24V直流(如汽车电源),由继电器J选择。按照交流优先的原则,图中继电器J的常闭触点与直流(电池BT1)连接。正常情况下S3处于接通状态。   无线电能发送单元电路图 当有交流供电时,整流滤波后的约26V直流使继电器J吸合,发送电路单元便工作于交流供电方式,此时直流电源BT1与电能发送电路断开,同时LED1(绿色)发光显示这一状态。 经继电器J选择的+24V直流电主要为发射线圈L1供电,此外,经IC1(78L12)降压后为集成电路IC2供电,为保证J的动作不影响发送电路的稳定工作,电容C3的容量不得小于 2200uF。 电能的无线传送实际上是通过发射线圈L1和接收线圈L2的互感作用实现的,这里L1与L2构成一个无磁芯的变压器的原、副线圈。为保证足够的功率和尽可能高的效率,应选择较高的调制频率,同时要考虑到器件的高频特性,经实验选择1.6MHz较为合适。 IC1为CMOS六非门CD4069,这里只用了三个非门,由F1,F2构成方波振荡器,产生约1.6MHz的方波,经F3缓冲并整形,得到幅度约11V的方波来激励VMOS功放管IRF640.足以使其工作在开关状态(丁类),以保证尽可能高的转换效率。为保证它与L1C8回路的谐振频率一致。可将C4定为100pF,R1待调。为此将R1暂定为3K,并串入可调电阻 RP1。在谐振状态,尽管激励是方波,但L1中的电压是同频正弦波。 由此可见,这一部分实际上是个变频器,它将50Hz的正弦转变成1.6MHz的正弦。 电能接收与充电控制部分 正常情况下,接收线圈L2与发射线圈L1相距不过几cm,且接近同轴,此时可获得较高的传输效率。电能接收与充电控制电路单元的原理如图2-3所示。 L2感应得到的1.6MHz的正弦电压有效值约有16V(空载)。经桥式整流(由4只1N4148高频开关二极管构成)和C5滤波,得到约 20V的直流。作为充电控制部分的唯一电源。 由R4,RP2和TL431构成精密参考电压4.15V(锂离子电池的充电终止电压)经R12接到运放IC的同相输入端3。当IC2的反相输入端2低于 4.15V时(充电过程中),IC3输出的高电位一方面使Q4饱和从而在LED2两端得到约2V的稳定电压(LED的正向导通具有稳压特性),Q5与 R6、R7便据此构成恒流电路I0=2-0.7R6+R7。另一方面R5使Q3截止,LED3不亮。   无线电能接收器电路图 当电池充满(略大于4.15V)时,IC3的反相输入端2略高于4.15V。运放便输出低电位,此时Q4截止,恒流管Q5因完全得不到偏流而截止,因而停止充电。同时运放输出的低电位经R8使Q3导通,点亮LED3作为充满状态指示。 两种充电模式由R6、R7决定。这个非序列值可以在E24序列电阻的标称值为918的电阻中找到,就用918的也行。 作为可行性探索实验的样机,本设计仅针对100mAh左右的小容量锂离子电池和锂聚合物电池,适用于MP3、MP4和蓝牙耳机等袖珍式数码产品。将它推广到大容量电池,并不存在原则性的障碍。当然,从实验室的样机到市场中的产品,可能还有比较漫长和艰难的工作,如电磁辐射的泄漏问题,成本控制与产品工艺,以及市场切入与消费启动等。

    时间:2017-08-21 关键词: 充电器 控制 电源充电电路

  • 电源快速充电电路图集锦

    电源快速充电电路图集锦

    TOP1 简易快速充电电源模块电路模块 采用NEC upd78F0547单片机为主控制器,通过键盘来设置直流电源的输出电流,并可由液晶显示器显示输出的电压、电流值。主电路采用运放LM324和达林顿管组成调节电路,电路设计合理,编程正确。除了完成题目要求外,电路设计了步进设置功能,可设置不同的恒流和稳压值。 恒流、恒压充电电路:这部分电路是整个电路的核心部分,主要由D/A转换电路,恒流、恒压调整电路,检测电路组成。控制电路输送来的数字信号由D/A转换电路IC205转换成模拟信号作为基准电压,然后送到电压比较器IC201的正输入端。输出端取样电阻上取得取样电压信号送到电压比较器IC201的负输入端,与基准电压比较,比较结果由IC201的输出端反馈到T202,控制T202的导通状态。由D201、 D202、R201、T203组成一个恒流源A,恒流值I=2Ud-Ube/R201 。T202的导通状态影响着对恒流源A的吸收电流,从而改变恒流源A对调整管T201基极的驱动电流,稳定调整管T201的输出值。为减小输出纹波,调整管T201使用达林顿三极管。调整管T201基极电流由一恒流源提供,进一步减小电源电压波动对调整管T201带来的影响。电路采用悬浮驱动。 电位器W103以及单片机(内含A/D转换)组成电压检测电路。W103将输出电压的取样信号送单片机内部的A/D电路进行转换,转换得到的数字信号由单片机处理,并由LCD显示器显示测量值。取样电阻R202、IC202以及单片机(内含A/D转换)组成电流检测电路。取样电阻R202上的取样信号送 IC202处理、送单片机内部的A/D电路进行转换,转换得到的数字信号由单片机处理,并由LCD显示器显示测量值。   图2.1 恒流、恒压充电电路原理图   图2.2 D/A转换电路原理图 控制电路:控制电路主要由NEC upd78F0547单片机及外围电路、键盘电路等组成。单片机接收检测电路传输来的信号,经过A/D转换后将电压和电流值显示到液晶上。该电路能够通过按键设定电源的输出电压值和电流值,通过控制D/A芯片的设定值实现控制输出电压值和电流值。并根据检测实际输出的电流(压)值与设定值比较后,调整D /A芯片的设定值 ,使得电源的输出稳定、可靠。   图2.3 CPU电路原理图   图2.4 键盘电路原理图 显示电路:采用4行8列的汉字液晶屏显示实际的设定电流值、设定电压值、实际输出的电流值、实际输出电压值。电压分辨率0.1V。电流分辨率1mA。液晶屏能够在设定时显示设定的电压和电流值。   图2.5 LCD显示电路原理图 电源电路:具有2组输出直流输出,一组为主输出DC18V,作为充电电路的能源输入;另一组输出±DC 12V和DC 5V,给本电源中控制电路、恒流(压)调整电路、显示电路等部分提供工作电源。   图2.6 电源电路原理图 恒流输出时,在100mA(慢充)和200mA(快充)可设置的基础上,增加了电流值从100MA---200MA可调功能,步进为20 mA。可设置多种恒压输出状态,恒压输出值为:10V,9V,12V。以直流电源为核心,NEC upd78F0547单片机为主控制器,通过键盘来设置直流电源的输出电流,并可由液晶显示器显示输出的电压、电流值。由单片机程控设定数字信号,经过 D/A转换器输出模拟量,再经过运算放大器隔离放大,控制输出功率管的基极,随着功率管基极电压的变化而输出不同的电流(压)。可稳定地实现恒压或恒流充电状态,并在恒流输出时可设置电流100mA慢充和200mA快充,电压(流)波动和纹波电压(流)小,并具有过热保护和自动恢复功能。 TOP2 便携式设备快速充电电源电路模块 输入选择电路模块 输入选择电路用以实现对外接供电电源的选择,本设计中采用目前主流的USB 供电以及电源适配器供电两种方式,以适应不同的供电环境,外接电源的供电电压需在4.5V~6V 之间,当两者共同存在时,适配器具有优先权,具体实现方法如图3,分以下三种情况:   图3 输入选择电路 只有电源适配器供电,PMOS 管截止,输入电压经D1 降压后,给后级电路供电,D1 采用肖特基二极管,导通压降约为0.3V ;只有USB 供电,PMOS 管导通,D1 用于防止USB 接口通过电阻R2 消耗电能;两者同时存在,PMOS 管截止,电源适配器输入电压经D1 降压后,给后级电路供电。 锂电池充电管理电路模块 锂电池充电电路采用CN3052 锂电池充电芯片,CN3052 可以对单节锂电池进行恒流或恒压充电,只需要极少的外围元器件,可编程设定充电电流,恒压充电电压为4.2V。并且符合USB 总线技术规范,非常适合于便携式应用的领域。应用电路如图4只需要很少的外部元件,输出电压4.2V,精度可达1% ,CE 为芯片使能端,高电平有效。绿色LED 用于指示电池是否处于故障状态,红色LED用于指示是否处于充电状态。本设计中TEMP 管脚接到地,未使用温度检测功能。R4 用于设定恒流充电电流。设计中R4 为10KΩ,充电电流为180mA。   图4 锂电池充电管理电路 电池输出稳压电路模块 因锂电池电量不同时,输出电压可在大约3.5~4.3V之间变动,采用低压差线性稳压器(LDO)对电池输出电压进行稳压,经稳压后输出恒定的3.3V 电压,本设计采用TPS76333 稳压芯片,只需极少的外围元件,使用方便,此稳压芯片最大可输出150mA 电流。电路图如图5所示。   图5 电池稳压电路 外接电源稳压电路模块 因电池供电时,经LDO 电路稳压后,输出电流有限,当有外接电源时,稳压方式采用SPX1117-3.3V 稳压器进行稳压,输出电流可达800mA。交流电经过整流可以变成直流电,但是它的电压是不稳定的:供电电压的变化或用电电流的变化,都能引起电源电压的波动。要获得稳定不变的直流电源,还必须再增加稳压电路。电路图如图6 所示。   图6 外接电源稳压电路 系统整体电路模块 系统整体电路如图 所示。由输入选择电路选择外接电源的供电方式,电源输入的电压值为4.5~6 伏,有外接电源时,直接经3.3V 稳压器稳压后输出,如果电池电量不足时,同时通过锂电池充电电路对锂电池进行充电;没有外接电源时,由锂电池供电,经3.3V低压差线性稳压器稳压后输出,供电选择电路根据是否有外接电源,选择由外接电源供电或者锂电池供电。   图8 整体电路 系统介绍一种通用性较强、成本低廉的便携式电源系统,讨论分析电源电路的结构、设计和具体实现,使用外部可编程电路对所设计电路进行控制,并利用软件进行电路设计和仿真验证。采用外接电源供电,也可由内置锂电池供电,系统最终输出电压均为 3V,系统可广泛应用于各种便携式设备,有较强的实用性和较好的市场前景。

    时间:2017-08-11 关键词: 控制器 直流 数字信号 电源充电电路

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