基于单片机的锂离子电池充电器设计摘要锂离子电池充电器应用非常广泛它用到了单片机模数转换采样技术。除此之外锂离子电池充电器在电路设计上用到了保护机制与应急处理机制基准电压发生器和多充电模式设计方法。关键词充电充电器单片机随着笔记本电脑、移动电话机以及小体积高功率电器的广泛应用锂离子电池也被广泛地用作供电电源。本人利用单片机设计锂离子电子电池充电器由于充电器的规格和功能不同其结构和电路布线也会存在很大的不同。锂离子电池充电器的设计分为硬件设计、软件设计两个部分。本文重点介绍充电器的硬件设计。1充电器功能的描述按照目前市面上常用的手机电池设计了一款通用的锂离子充电器。只要用户手机电池的特性参数和充、放电曲线与充电器的设计参数相同就可以利用它来进行充电。按照锂子电池的特性参数和充放电曲线完成充电器设计经产品测试后可以完成的功能如下1电池充电功能。完成基本的功能能按电池的充电曲线完成恒流恒压充电。2LED指示。电池正在充电充电器的LED指示灯显示为红色充电后LED指示灯为绿色。3保护机制。当电池和充电器的工作温度超出设定的范围或者充电电压
f出现异常时系统的红色LED指示灯间隔05s闪烁一次。此外对于过压和过流状况采取相应的保护措施保证充电的正常进行。4异常处理。系统能在排除异常后重新恢复充电。2充电器硬件设计21系统设计框架及技术参数设计系统框架时应考虑系统的可靠性和安全性。为了保证充电不对电池造成永久性的损坏在设计中必须考虑保护措施包括过流保护过压保护和温度保护。另外充电器充电过程包括了恒流工作阶段和恒压工作阶段且系统必须保证恒流、恒压的稳定性。系统的设计框架包括电压温度采样模块、开关控制模块、保护机制模块和充电模块实际设计中并没有严格按照这种顶层的模块划分。22系统主控单元单片机用作系统主控单元它控制所有的输入输出并根据AD采样的结果做出充电状态的判断的指示。由于充电器要求IO端口支持双向模式且需要单片机内自带AD转换功能和系统监控“看门狗”功能因此在这里选用了EM78P458型单片机。23系统指示电路系统指示灯有两个红色LED和绿色LED。可将系统指示的工作状态进行简单的归纳如表1所示。
f24电源电压与环境温度采样电路该电路完成充电器电源电压和环境温度的采样。当电源适配器电压或环境温度超出设定范围时系统应该报警提示指示灯并立即停止充电。Vref连接r