由以上可见串稳型稳压源调整功放两端有一定直流电压，由流过相当于负载电流的直流电流，所以调整功放电路消耗较大功率。这不仅使调整功放易发热损坏（如果不是调整功放电路过热，需选允许功耗大的器件）。而且效率很低，造成电能的浪费。所以这种稳压源适于需用较小电流（小于数百mA），输出电压较低（数十V以下）的场合。这种电源使用较简便，而且对周围电路产生的干扰噪声较小。
三端集成稳压器分类
线性集成稳压器分固定式输出、可调式输出和跟踪式三种类型，又以三端固定式及三端可调式集成稳压器的应用范围为最广。多端可调式集成稳压器取样电阻和保护电路的元件需要外接，它的外接端比较多，便于适应不同的用法。它的输出电压可调，以满足不同输出电压的要求。目前国内生产的这类产品种类比较多。跟踪式集成稳压器(正负电压集成稳压器)适合应用于需要正负电源(如运算放大电路)的电路，跟踪稳压器能保证正负输出电压始终是平衡的，它的中点始终为地电位，并有自动跟踪能力。
三端固定式集成稳压器的产品分类[4]
固定式三端稳压器的输出电压是固定的，二端固定式集成稳压器有输入、输出和公共端
3个端子，输出电压固定不变(一般分为若干等级)，通用的产品有7800(正电压输出)和7900(负电压输出)系列，输出电压分5，6，9，12，15，18V和24V等多种。型号的后两位数字表示稳压器的输出电压的数值，例如W7805，表示输出电压为5V；W7915则表示输出电压为-15V。这类稳压器的最大输出电流町达1．5A。同类型的产品还有78M00系列，输出电流为0．5A；78L00系列，输出电流为0．1A。这类产品具有使用方便、性能稳定、价格低廉等优点，得到了广泛应用，目前，三端集成稳压器已基本上取代了由分立元件组成的稳压电路。三端固定式集成稳压器还有输出为负电压的79M00和79L00系列。
三端集成稳压器的选用
集成稳压器是一种将功率调整管、取样电路、基准稳压、误差放大、启动和保护电路等全部集成在一个芯片上的集成电路。所谓三端是指电压输入端、电压输出端和公共接地端。三端集成稳压器按性能和用途可分为三端固定输出正稳压器、三端固定输出负稳压器、三端可调输出正稳压器和三端可调输出负稳压器四大类。下面谈谈如何正确合理选用三端集成稳压器[4]。
（1）、首先根据直流稳压电源输出电压的需要，选择三端稳压器的输出电压极性，是输
11
出正电压还是输出负电压。输出正电压的可选用78XX系列，如7805、7812等，其中78后面的数字代表该稳压器输出正电压的数值，以伏特为单位。例如7805表示稳压输出为+5V，7812表示稳压输出为+12V等；输出负电压的可选用79XX系列，如7906、7924等，其中79后面的数字代表该稳压器输出负电压的数值，例如7906表示稳压输出为-6V，7924表示稳压输出为-24V等。通常大多数初学者都选用78XX系列的三端固定输出正稳压器，其优点是使用简单。另外还有需要其它输出电压的，则可选用三端可调输出正稳压器，如LM317；或选用三端可调负稳压器，如LM337。三端可调输出稳压器特点是使用灵活。
（2）、其次根据电路要求选择三端稳压器的输出电流。以78XX系列为例，78LXX系列最大输出电流为100mA，78MXX系列最大输出电流为500mA，78XX系列最大输出电流为1.5A。在选用时，要考虑三端稳压器的最大输出电流Iomax，Iomax是指稳压器能够输出的最大电流值，使用时按其60%选择为妥。
（3）、最后根据选定的三端稳压器考虑其输入端允许输入的最大电压Uimax ，一般输出、输入的电压差最小为1.7V左右。在不超出最大输入电压值的情况下，输出与输入电压差越大越稳定。
电压转换及光耦隔离电路部分[5]
耦合器（optical coupler，英文缩写为OC）亦称光电隔离器，简称光耦，是开关电源电路中常用的器件。
耦合器以光为媒介传输电信号。它对输入、输出电信号有良好的隔离作用，所以，它在各种电路中得到广泛的应用。目前它已成为种类最多、用途最广的光电器件之一。光耦合器一般由三部分组成：光的发射、光的接收及信号放大。输入的电信号驱动发光二极管（LED），使之发出一定波长的光，被光探测器接收而产生光电流，再经过进一步放大后输出。这就完成了电—光—电的转换，从而起到输入、输出、隔离的作用。由于光耦合器输入输出间互相隔离，电信号传输具有单向性等特点，因而具有良好的电绝缘能力和抗干扰能力。又由于光耦合器的输入端属于电流型工作的低阻元件，因而具有很强的共模抑制能力。所以，它在长线传输信息中作为终端隔离元件可以大大提高信噪比。在计算机数字通信及实时控制中作为信号隔离的接口器件，可以大大增加计算机工作的可靠性。
本次设计选择了6N137光耦合器：
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 nm波长AlGaAs
12
LED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、电流和电压补偿功能，高的输入输出隔离，LSTTL/TTL兼容，高速(典型为10MBd)，5mA的极小输入电流。 特性：
①转换速率高达10MBit/s; ②摆率高达10kV/us; ③扇出系数为8; ④逻辑电平输出; ⑤集电极开路输出; 工作参数：
最大输入电流，低电平：250uA 最大输入电流，高电平：15mA 最大允许低电平电压(输出高)：0.8v 最大允许高电平电压：Vcc 最大电源电压、输出：5.5V 扇出(TTL负载)：8个(最多) 工作温度范围：-40°C to +85°C 典型应用：高速数字开关，马达控制系统和A/D转换等
6N137光耦合器的内部结构、管脚如图所示[5]。
表1 6N137光耦合器的真值表
6N137光耦合器的真值表 输入 使能 输出 H H L L H H H L H L L H H NC L L NC H
6N137光耦合器内部结构图
需要注意的是，在6N137光耦合器的电源管脚旁应有—个0.1uF的去耦电容。在选择电容类型时，应尽量选择高频特性好的电容器，如陶瓷电容或钽电容，并且尽量靠近6N137光耦合器的电源管脚；另外，输入使能管脚在芯片内部已有上拉电阻，无需再外接上拉电阻。
6N137光耦合器的使用需要注意两点：第一是6N137光耦合器的第6脚Vo输出电路属于集电极开路电路，必须上拉一个电阻；第二是6N137光耦合器的第2脚和第3脚之间是一个
13
LED，必须串接一个限流电阻。
充电控制电路部分[8]
一、MAX1898充电芯片
1.如何选择电池充电芯片
选择电池充电芯片时需要结合实际的应用，具体的选择标准有以下几点。 ①封装：即芯片的大小，对于体积有要求的场合需要选择合适的封装。 ②电流大小：充电的电流大小决定充电时间。 ③充电方式：即是快充、慢充还是可以控制充电过程。 ④使用的电池类型：不同的电池需要不同的充电器。 2．MAX1898
(1)如何使用MAX1898
MAX1898是本次设计充电器中的一个关键的器件。首先需要了解MAX1898的一些基本的特性和功能。
MAX1898配合外部PNP或PMOS晶体管可以组成完成的单节锂电池充电器。MAX1898提供精确的恒流/恒压充电。电池电压调节精度为±0.75%，提高了电池性能并延长了使用寿命。充电电流由用户设定，采用内部检流，无需外部检流电阻。MAX1898提供了用于监视充电状态的输出、输入电源是否与充电器连接的输出指示和充电电路指示。
MAX1898可对所有化学类型的锂离子电池进行安全充电。电池调节电压为4.2V，采用10引脚、超薄型μMAX封装，在更小的尺寸内集成了更多的功能，只需少数外部元件。
MAX1898的基本特点如下： ①4.5V~12V输入电压范围； ②内置检流电阻； ③±0.75%电压精度； ④可编程充电电流； ⑤输入电源自动检测； ⑥LED充电状态指示； ⑦检流监视输出。 MAX1898的引脚如图所示。
14
12345INMAX1898CSDRVGNDBATTRSTRT109876CHGEN/OKISETCT
MAX1898的引脚图
MAX1898的引脚功能如下。
①IN：传感器输入，检测输入电压和电流。 ②CHG：LED驱动电路。
③EN/OK：逻辑电平输入允许/电源输入“好”。 ④ISET：电流调节。 ⑤CT：安全的充电时间设置。 ⑥RSTRT：自动重新启动控制引脚。 ⑦BATT：接单个Li+的正极。 ⑧GND：地。
⑨DRV：外接电阻驱动器。 ⑩CS：电流传感器输入。
MAX1898外接限流型充电电源和P沟道场效应管，可以对单节锂离子电池进行安全有效的快充，其最大特点是在不使用电感的情况下仍能做到很低的功效耗散，可以实现预充电，具有过压保护和温度保护功能，最长充电时间限制为锂离子电池提供二次保护。MAX1898的典型充电电路如下图所示[9]。
4.5V/12V12on/off345INCSDRVGNDBATTRSTRT109876GND+BATTERYMAX1898CHGEN/OKISETCT设置充电电流 MAX1898的典型充电电路图
图中的MAX1898内部电路包括：输入调节器、电压检测器、充电电流检测器、定时器、
15