手机电池的性能分析
锂电池的上限电压阀值决定了电池容量和使用寿命,如下图所示,随着电池
电压的逐渐升高,电池的容量逐渐增大,使用寿命逐渐下降,电视的容量和使用寿命是互相制约的,在4.1V左右电压达到理想值,是寿命和容量实现双赢。
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电压与容量关系
电压与寿命关系
单体锂离子电池的工作电压范围在2.75V~4.2V,标称电压时3.7V,充满电时时4.2V。因此也可以认为这是该电源的输出电压上限。,充电特性如下图所示:
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快充到减充过渡点浮充电压1.75A1.5A1.25A最大充电电流16V15V1A0.75A0.5A充电终止电流0.25A预充电流预充到快充过渡电压电压电流13V14V
锂蓄电池充电曲线
锂蓄电池的充电过程:
(1)如果开始充电时,电池电量很低,那么必须用小电流(大概0.24A)开始充电,即涓流充电。如果电压高于5V就不必进行这个步骤。
(2)当电池电压大于5V可以开始大电流充电,恒流充电。随着充电的进行,电池电压逐渐升高。
(3)当电池电压达到或接近充满电压(如5V左右)时,则要开始转入恒压充电:当电流减少到大概0.25A左右,则停止充电。
设计方案
设计思路及框架图
此太阳能手机充电器设计中是利用光生伏特效应将光能转换成电能,其电能通过
稳压器可直接给手几电池充电,也可将电能储存于蓄电池,在无太阳光时对手机充电。其基本框图如下:
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设计总原理图
VCCU3U2VCC10u1VPPVCC20U14R233R121910kP3.0/RXDP1.7BEEP3P3.1/TXDP1.618BUZZERGNDX1415XTAL2P1.5170XTAL1X252C12M98XTAL1P1.416光耦CGH6TAP3.2/INT0P1.315BEEP1N/CVcc85VC1C2722p22pP3.3/INT1P1.214GATEGATE273+Ve718P3.4/T0P1.1/AIN1133N6-Vo65VIN9P3.5/T1P1.0/AIN0124N/CGND5GND10GNDP3.711GND电源U1LM7805J221INPUTOUTPUT35V2Li+1DN1CON2GLi+GNDGND2D1GNDC3LEDG220nMAX1898BT15VIN1INCS10Q1CGH28981CHGDRV9+53XAMEN/OKGND8GNDPNP4ISETBATT7Li+D35CTRSTRT6D2LEDRSDR3470R4RSETC4E1cctELECTRO1GNDGNDGNDGNDGND
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各部分电路及元件介绍
稳压电路
1. LM7805介绍[http://baike.http://www.wodefanwen.com//view/3331686.htm]
电子产品中,常见的三端稳压集成电路有正电压输出的lm78××系列和
lm7805样品图
负电压输出的lm79××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。它的样子象是普通的三极管,TO- 220 的标准封装,也有lm9013样子的TO-92封装。用lm78/lm79系列三端稳压IC来组成稳压电源所需的外围元件极少,且有一定的电压、电流输出,能够获得不同的电压和电流,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。该系列集成稳压IC型号中的lm78或lm79后面的数字代表该三端集成稳压电路的输出电压,如lm7806表示输出电压为正6V,lm7909表示输出电压为负9V。
因为三端固定集成稳压电路的使用方便,电子制作中经常采用。 2.LM7805 主要特点
① 输出电流可达 1A ② 输出电压有:5V ③ 过热保护 ④ 短路保护
⑤ 输出晶体管 SOA 保护 内部结构框图如图3-3所示:
LM7805内部结构框图
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功能框图:
LM7805功能框图
三端集成稳压器的原理
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集成稳压电路是现代电子仪器、设备所必需的部件。集成稳压电路就其工作原理可分为
串联型稳压电路和开关型集成稳压电路,而每类集成稳压电路又有许多种型号,特别是DC-DC变换方式的不同,使开关稳压源又分为多种(变压器反激式DC-DC变换器、降压式DC-DC变换器、升压式DC-DC变换器)。下面我以三端式串联稳压源为例做一简单的介绍:
串联式稳压源实际上是由具有电压负反馈的直流放大器构成的。其电路框图如下图所示
[4]
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三端稳压器7805方框图与实物图
稳压过程如下:当输出电压v0 增高时取样电压vs也增高。vs与VR基准电压之差增大,误差比较管输出的倒相电压增大,使调整功率放大器输出电流减小,即调整功率放大器两端电压增大,从而v0输出电压下降,也就是说v0基本不增加,实现了稳压作用。
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