自制12v轉(zhuǎn)5v充電電路(一)
手機(jī)電池充電器,可適用于各種手機(jī)電池的充電。充電器電路的核心是一只微處理器(三星KS8*302),用作電壓采樣和充放電邏輯控制,電路如圖所示。
手機(jī)電池充電電路
電路工作原理
充電器的輸人電源為直流12V,經(jīng)VD1和IC2(LM78LO5)后輸出穩(wěn)定的5V電壓供微處理器,12V電源同時(shí)經(jīng)VD2為電池充電電路供電。
充電開關(guān)電路由V1、V3等組成。當(dāng)微處理器IC1第6腳輸出高電平時(shí),V1、V3相繼導(dǎo)通,充電電流經(jīng)V3的e、c極和VD3流人接至GB4的被充電池;反之,當(dāng)IC1第6腳輸出低電平時(shí),停止對(duì)手機(jī)電池充電。當(dāng)電池不充電時(shí),V3截止,此時(shí)若IC1第8腳輸出高電平,則V2導(dǎo)通,電池經(jīng)R10、VD4和V2的c、e極放電。因此,控制IC1第8腳輸出電平,即可決定手機(jī)電池是否進(jìn)行預(yù)放電。
IC1內(nèi)含10bit模一數(shù)轉(zhuǎn)換電路,一組PWM電路和2KBROM。通過(guò)接口JP1和JP2可設(shè)定UI的工作模式,從而選擇充電電池的種類,LED1、LED2為充放電指示燈。
圖中,S1為放電按鍵,當(dāng)按動(dòng)S1時(shí),IC1第8腳輸出高電平,電池放電,放電完成后自動(dòng)轉(zhuǎn)為充電模式。
電池電壓經(jīng)精密電阻R11和R12分壓后,加至IC1第12腳,IC1內(nèi)部的ADO電路根據(jù)該電壓的大小,做出控制電路工作模式的判斷,而第II腳則輸人5V的Vcc作為基準(zhǔn)電壓。為提高測(cè)量的精度和穩(wěn)定性,電路采用l6MHz石英振蕩器Y1,振蕩信號(hào)由IC1第5腳經(jīng)接口JP3輸出,送往打印機(jī)或顯示裝置,以檢驗(yàn)電池電壓狀況。
CPU于每次開機(jī)時(shí)讀取JP1、JP2的設(shè)定值,決定充電模式,并自動(dòng)檢測(cè)電池接口GB是否有電池接人,若有電池則等待。電池充電方式采用PWM方式,依電池種類設(shè)定:自動(dòng)調(diào)整PWM占空比,PWM的頻率為150kHz。
自制12v轉(zhuǎn)5v充電電路(二)
這是一個(gè)典型的BUCK型DC-DC轉(zhuǎn)換電路。核心元件就是LM2576-5,是5V定電壓型號(hào),高壓版本是LM2596-5。
工作原理:
12V輸入電壓經(jīng)過(guò)防反接肖特基二極管D1,送入LM2576-5的1腳(VIN端,也與內(nèi)部開關(guān)管的集電極相連)。另一路經(jīng)R10和L3用于電源指示。LM2576-5的2腳內(nèi)部是開關(guān)管的發(fā)射極,外部與儲(chǔ)能電感LL1和肖特基二極管D2相連。LM2576-5的4腳是輸出電壓采樣端,內(nèi)部是一個(gè)電阻分壓器,將采樣電壓分壓以后送入比較器的同相輸入端,與比較器的反相端所接的1.23V的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較,輸出電壓再與內(nèi)置OSC振蕩信號(hào)比較,輸出信號(hào)再與復(fù)位信號(hào)與非后送如推動(dòng)級(jí),最終控制開關(guān)三極管的工作狀態(tài)(參考附圖)。
12V電壓在內(nèi)置開關(guān)管導(dǎo)通時(shí),加在LL1和負(fù)載(R11和L4)上,為負(fù)載供電,同時(shí)為L(zhǎng)L1充磁,C20、C21充電(C20是濾波電容,C21可以看做尖峰吸收電容)。LM2576-5的4腳,同步對(duì)負(fù)載電壓進(jìn)行采樣,當(dāng)電壓升高到一定值(閾值),經(jīng)內(nèi)部電路處理,會(huì)關(guān)斷開關(guān)管,LM2576-5的2腳無(wú)輸出,由于有電感LL1的作用,肖特基二極管D2導(dǎo)通,LL1和C20繼續(xù)為負(fù)載供電。D2只在開關(guān)管截止時(shí)導(dǎo)通,為L(zhǎng)L1提供電路回路,因而稱為續(xù)流二極管。在此期間,負(fù)載電壓會(huì)慢慢下降,直到低于閾值,內(nèi)部電路再次迫使開關(guān)管導(dǎo)通,重復(fù)前述過(guò)程。
這樣,負(fù)載上面就能得到基本穩(wěn)定的5V電壓。
自制12v轉(zhuǎn)5v充電電路(三)
參數(shù)要求:
Vin要大于Vout+2V,否則不能穩(wěn)壓;不可高于37V,否則會(huì)燒壞7805。
C2:100uF~1000uF,耐壓要高于Vin;
C1和C2:0.1uF~10uF,耐壓要高于Vout;
D1、D2:1N4001~1N4007;
R1:100Ω~1KΩ;
R2:這是模擬的負(fù)載,由于7805的負(fù)載電流不應(yīng)大于1A。
R*,在最下面的圖中,調(diào)整它可以在5V以上調(diào)整輸出電壓。
如果對(duì)6V電壓的準(zhǔn)確度要求不高,那么第三個(gè)圖比較實(shí)用,D2用二個(gè)硅管接入的話,可以將電壓墊高1.3V左右,即輸出將是6.3V。用二極管墊高穩(wěn)壓塊的問(wèn)題是會(huì)隨溫度升高,電壓略有降低。如果對(duì)電壓準(zhǔn)確度要求較高,就用第四個(gè)圖吧,R*如果用可調(diào)電阻,那么可以隨時(shí)調(diào)整輸出電壓,就是可調(diào)穩(wěn)壓電源了。
另外,第一圖中U2同時(shí)輸出穩(wěn)定的5V電壓。
完整的三極管穩(wěn)壓電路如下圖:
這是射極跟隨器的原理:基極電壓不變時(shí),發(fā)射極電壓也不變,只是比基極低一個(gè)Vbe。穩(wěn)壓二極管的電壓穩(wěn)定性能比7805差遠(yuǎn)了。如果有7805或7806,就不必用三極管了。
以上幾種穩(wěn)壓電路都屬于線性調(diào)整,高出輸出電壓的部分全部降落在調(diào)整元器件上,所以效率都差不多,區(qū)別在于方便性和電壓穩(wěn)定度上。
評(píng)論
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