一部好的充电器不但能在短时间内将电量充足,而且还可以对锂电池起到一定的维护作用,修复由于记忆造成的记忆效应,即电池容量下降现象。设计比较科学的充电器往往采用专用充电芯片配合单片机控制的方法。专用的充电芯片可以检测出电池充电饱和时发出的电压变化信号,比较精确的结束充电工作,通过单片机对这些芯片的控制,可以实现充电过程的智能化,以缩短充电时间,同时能够维护电池,延长电池使用寿命。
另外,比起一般充电器,智能充电器还增加了充电电压的显示,让我们能直观的看到电池的由预充、快充、满充充电阶段,从而加强对电池的维护。
二、基本方案
(一)方案分析该设计采用逐个功能模块分析再组合的方法来实现方案。1、单片机模块智能的实现利用单片机控制经过分析,单片机芯片可以选择Atmel公司的AT89C52,来控制充满电时蜂鸣器报警声,以及通过中断控制光耦器件通电和断电。
2、充电过程控制模块根据手机锂电池的需求特性,选择采用Maxim公司的MAX1898作为电池充电
芯片。充电芯片Max1898的内部电路包括输入电流调节器、电压检测器、充电电流检测器、定时器、温度检测器和主控器,输入电流调节器用于限制总输入电流,包括系统负载电流与充电电流,但检测到输入电路大于设定的门限电流时,通过降低充电电流从而控制输入电流,Max1898外接限流型充电电源和PNP功率三级管,可对单节锂电进行有效的快充,它通过外接电容设定充电时间,通过外接电阻设置最大充电电流。
定时电容C和充电时间Tchg的关系式满足:C3433×Tchg最大充电电流Imax和限流电阻Rset的关系式满足:Imax=1400Rset3、光耦模块
为了在充满电后能及时关断充电电源,则需要引入一个光耦模块芯片6N137。
6N137光耦合器是一款用于单通道的高速光耦合器,其内部有一个850
m波长AlGaAsLED和一个集成检测器组成,其检测器由一个光敏二极管、高增益线性运放及一个肖特基钳位的集电极开路的三极管组成。具有温度、电流和电压
3
f补偿功能,高的输入输出隔离,LSTTLTTL兼容,高速典型为10MBd,5mA的
极小输入电流。6N137光耦合器的真值表如下:
6N137光耦合器的真值
输入“”
EN
OUTPUT输入“”
EN
OUTPUT
1
1
0
0
0
1
0
1
1
1
NC
0
1
0
1
0
NC
1
4、充电电压提供模块:
由于一般家用电压为220V交流电压,需要设置一个电压转换电路将220V
交流电压转换成5V直流电。首先用变压器将220V交流电压转换成7V交流电,
经过桥式整流变成直流电,再利用电压转换芯片LM7805将7V直流电压转换为
5V直流r