5v手機充電器原理圖(一):5V鋰電池充電器電路詳細
電源單元
電源單元是各個單元的能量供應站,它由變壓器,全橋整流,三端穩壓器構成。變壓器把220V交流電變成交流15V,然后通過全橋整流把交流電變成直流電兩個有極性電容作電源的低頻濾波,此處的無極性電容作電源的高頻濾波,而三端穩壓器7809把電源電壓穩壓輸出一個比較穩定的直流電壓。理論分析2端口為2U=9V電壓,1端口為1.22U壓。
電池采樣單元
電池采樣單元在整個電路作為信息的源泉,它承擔著電池剩余量的采樣,回饋給邏輯單元,邏輯單元的決策完全取決于電池采樣單元。5V防止電池放電,起到了保護作用,R7對電池進行采樣電阻,然后采樣電壓與基準電壓進行比較。
邏輯處理單元
邏輯處理單元是電池充電電路的中間站,每個過程都需要經過邏輯處理部分電路,它是對電池采樣單元做出邏輯決定,根據采樣值來決定電池進行的是恒流充還是恒壓充。
邏輯處理單元對電池采樣的電壓與基準電壓比較,來決定電池的充電模式的,基準電壓通過V2管來滿足,因而V2管選擇上要達到恒流恒壓臨界電壓,采用IN5991來滿足;而運放管選用741(單集成運放)來進行比較(采樣電壓與基準電壓);然后進行比列運算來對電壓差進行放大,R8,R10的和與R9的商即為放大的倍數,同理,R15,R12的和與R14的商為放大的倍數,輸出的電壓是否滿足恒流或恒壓模式的電壓。設采樣電壓為3V,而基準電壓為4.3V,則此時輸出電壓為(3-4.3)*110V,為負值,充電模式為恒流充電模式,只有當采樣電壓稍大于基準電壓,便轉入到恒壓模式。
恒流恒壓轉換單元
恒流恒壓單元是電池進行的恒流模式和恒壓模式轉換的中間站,當電池低電壓在4.2V以下V6導通V7截止,電池進行恒流充電;當電池電壓在4.2V時,V7導通,V6截止,電池進行恒壓充電,V4導通,藍燈LED亮;而R4作為三端調整管的調壓電阻。
電池保護電路
鋰電池充電器保護電路是電池充電電路不可或缺的部分,它主要是防范電池過充;該電路主要由鋰電池保護專用集成電路DW01,充、放電控制MOSFET1(內含兩只N溝道MOSFET)等部分組成,單體鋰電池接在B+和B-之間,電池組從+VCC和—VCC輸出電壓。
充電時,充電器輸出電壓接在+VCC和—VCC之間,電流從+VCC到單體電池的B+和B-,再經過充電控制MOSFET到—VCC。在充電過程中,當單體電池的電壓超過4.35V時,專用集成電路DW01的OC腳輸出信號使充電控制MOSFET關斷,鋰電池立即停止充電,從而防止鋰電池因過充電而損壞。
放電過程中,當單體電池的電壓降到2.30V時,DW01的OD腳輸出信號使放電控制MOSFET關斷,鋰電池立即停止放電,從而防止鋰電池因過放電而損壞,DW01的CS腳為電流檢測腳,輸出短路時,充放電控制MOSFET的導通壓降劇增,CS腳電壓迅速升高,DW01輸出信號使充放電控制MOSFET迅速關斷,從而實現過電流或短路保護。
整體電路
充電電路是由電源單元,電池采樣單元,邏輯處理單元,恒流恒壓轉換單元,電池過充保護電路構成;電源通過變壓器降壓然后經整流管整流把交流變直流,然后經LM317三端調整管,保持輸出一個穩定的電流,即輸出電流為恒流I=1.25×(1+R3/R4)+Iq;Iq為三端調整管輸出電流可忽略。
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