手機電池修複儀的設計與應用
發布時間:2010-04-09
中心議題:
設計原理
(一)手機電池的介紹
現在一般手機電池中均采用的為鋰離子電池。主要因為鋰離子電池是鋰離子(Li-Ion)和鋰聚合物(Li-Pol),電dian池chi具ju有you重zhong量liang輕qing,容rong量liang大da,內nei阻zu小xiao的de特te點dian。但dan是shi我wo們men需xu要yao按an照zhao它ta的de特te性xing來lai進jin行xing充chong電dian,否fou則ze對dui其qi損sun壞huai會hui很hen大da,它ta的de可ke充chong電dian次ci數shu也ye會hui大da大da折zhe扣kou。
鋰離子在充電過程中需要注意不能過充電和過放電,它有自身的最低電壓和最高電壓,一般最低電壓在2.2V到2.3V之間,最高電壓在4.2V到4.3V之間,所以我們在設計電路時需要注意設置放電終止電壓和充電終止電壓。
(二)設計思路
該設計電路主要分為放電和充電兩個階段。一般的充電器隻是對電池進行簡單的充電,而該修複儀多了一個放電過程。
fangdianjieduanzhuyaoshixianjiangdianchizhongdecanyudianliangchedifangdiao,bingqieshiqidianyadadaofangdianzhongzhizhi。fangdianjieduanzhuyaozhuyifangdiandianyazhongzhizhideshezhi,ruguoduidianchijinxingguofangdian,jiangduidianchizaochenghendasunhuai。
充(chong)電(dian)階(jie)段(duan)我(wo)們(men)與(yu)一(yi)般(ban)的(de)充(chong)電(dian)器(qi)又(you)有(you)所(suo)不(bu)同(tong),采(cai)用(yong)的(de)是(shi)頻(pin)率(lv)在(zai)周(zhou)期(qi)性(xing)變(bian)化(hua)的(de)脈(mai)衝(chong)信(xin)號(hao)對(dui)電(dian)池(chi)進(jin)行(xing)充(chong)電(dian)。主(zhu)要(yao)考(kao)慮(lv)到(dao)脈(mai)衝(chong)信(xin)號(hao)可(ke)將(jiang)電(dian)池(chi)中(zhong)的(de)化(hua)學(xue)物(wu)質(zhi)逐(zhu)漸(jian)激(ji)活(huo),使(shi)電(dian)池(chi)達(da)到(dao)出(chu)廠(chang)時(shi)的(de)效(xiao)果(guo)。同(tong)樣(yang),在(zai)充(chong)電(dian)時(shi)也(ye)不(bu)能(neng)超(chao)過(guo)充(chong)電(dian)電(dian)壓(ya)終(zhong)止(zhi)值(zhi),過(guo)充(chong)電(dian)也(ye)有(you)可(ke)能(neng)對(dui)電(dian)池(chi)造(zao)成(cheng)永(yong)久(jiu)性(xing)損(sun)壞(huai)。
製作過程
(一)放電電路的設計
1、設計要求
①放電電流一般可取電池額定容量的0.2倍。
②必須準確掌握放電終止電壓,以免因過放電而損傷電池。
③以手動方式對放電進行啟、停控製。
[page]
2、設計要點
①電池放電至終止電壓時,應自動斷開放電回路或自動轉入充電狀態。
②便於對放電工作狀態的監控。
以下為放電電路設計思路圖:

放電電路圖
驅動電路部分可由兩個繼電器構成一個自鎖電路,放電結束時,開關自動斷開,轉入到充電部分。
(二)充電電路的設計
1、設計指標
①可調恒流充電,最大充電電流500mA。
②放電結束時,自動轉入恒流充電狀態。
③充電至充電終止電壓時,恒流電路停止工作,並鎖定“充電結束”狀態。
2、設計要點
①運用電壓比較器監測電池電壓,保證至充電終止電壓時,能及時關斷充電電流並鎖定“充電結束”狀態。
②自動功能與手動啟、停功能兼備。
充電電路與脈衝信號結合,對電路進行充電。這裏的脈衝信號可用555定時器來實現,用3個555來構成一個頻率在周期變化的脈衝信號。電路圖如圖。
整個電路的連接需要有一個邏輯關係,可用與非門來實現,在設計中,我們采用了4012四相輸入與非門。

脈衝信號電路圖
[page]
(三)設計邏輯思路
1、放電電路邏輯關係
A點電位在放電狀態時為低電位,充電狀態時為高電位。此點電位我們暫且記錄下。
2、充電電路邏輯關係

充電電路邏輯關係圖
可見,B點電位在放電狀態時為低電位,充電狀態時為高電位,與A點電位相同。由此我們將這兩點電位接入到與非門的輸入端。
3、總體邏輯關係
將A、B兩點與脈衝信號均接入與非門的輸入端,再經一個非門輸出信號。這樣,就可構成了一個邏輯關係。如表1。接到電池兩端,這裏可以用一個開關TWH8778來連接。
表1:輸出信號邏輯關係

其他電路部分,主要有電源控製部分,可采用整流、濾波、穩壓將交流信號轉換為我們需要的直流電源。充電電流可采用恒流源充電。
該gai設she計ji中zhong所suo用yong到dao的de電dian路lu和he器qi件jian均jun為wei我wo們men常chang見jian電dian路lu,對dui現xian在zai電dian類lei專zhuan業ye的de學xue生sheng很hen有you幫bang助zhu,可ke通tong過guo此ci類lei電dian子zi製zhi作zuo,鞏gong固gu專zhuan業ye知zhi識shi,加jia強qiang對dui各ge部bu分fen電dian路lu的de理li解jie和he各ge器qi件jian的de性xing能neng及ji使shi用yong方fang法fa。
針對鋰離子電池的修複儀在今後發展中是必不可少的,因為鋰離子電池環保、節能的特點,它將是今後發展中的重點,很多家用電器產品都將逐步采用鋰離子電池。
另外,該充電器還可經過改造對鎳鎘電池或是鎳氫電池進行充電,可將其功能再進一步擴展,還留有很大的思考空間。
- 電池修複儀設計原理
- 電池修複儀製作過程
- 電池修複儀設計邏輯思路
- 放電電流取電池額定容量的0.2倍
- 以手動方式對放電進行啟、停控製
- 電池放電至終止電壓時,應自動斷開放電回路或自動轉入充電狀態
設計原理
(一)手機電池的介紹
現在一般手機電池中均采用的為鋰離子電池。主要因為鋰離子電池是鋰離子(Li-Ion)和鋰聚合物(Li-Pol),電dian池chi具ju有you重zhong量liang輕qing,容rong量liang大da,內nei阻zu小xiao的de特te點dian。但dan是shi我wo們men需xu要yao按an照zhao它ta的de特te性xing來lai進jin行xing充chong電dian,否fou則ze對dui其qi損sun壞huai會hui很hen大da,它ta的de可ke充chong電dian次ci數shu也ye會hui大da大da折zhe扣kou。
鋰離子在充電過程中需要注意不能過充電和過放電,它有自身的最低電壓和最高電壓,一般最低電壓在2.2V到2.3V之間,最高電壓在4.2V到4.3V之間,所以我們在設計電路時需要注意設置放電終止電壓和充電終止電壓。
(二)設計思路
該設計電路主要分為放電和充電兩個階段。一般的充電器隻是對電池進行簡單的充電,而該修複儀多了一個放電過程。
fangdianjieduanzhuyaoshixianjiangdianchizhongdecanyudianliangchedifangdiao,bingqieshiqidianyadadaofangdianzhongzhizhi。fangdianjieduanzhuyaozhuyifangdiandianyazhongzhizhideshezhi,ruguoduidianchijinxingguofangdian,jiangduidianchizaochenghendasunhuai。
充(chong)電(dian)階(jie)段(duan)我(wo)們(men)與(yu)一(yi)般(ban)的(de)充(chong)電(dian)器(qi)又(you)有(you)所(suo)不(bu)同(tong),采(cai)用(yong)的(de)是(shi)頻(pin)率(lv)在(zai)周(zhou)期(qi)性(xing)變(bian)化(hua)的(de)脈(mai)衝(chong)信(xin)號(hao)對(dui)電(dian)池(chi)進(jin)行(xing)充(chong)電(dian)。主(zhu)要(yao)考(kao)慮(lv)到(dao)脈(mai)衝(chong)信(xin)號(hao)可(ke)將(jiang)電(dian)池(chi)中(zhong)的(de)化(hua)學(xue)物(wu)質(zhi)逐(zhu)漸(jian)激(ji)活(huo),使(shi)電(dian)池(chi)達(da)到(dao)出(chu)廠(chang)時(shi)的(de)效(xiao)果(guo)。同(tong)樣(yang),在(zai)充(chong)電(dian)時(shi)也(ye)不(bu)能(neng)超(chao)過(guo)充(chong)電(dian)電(dian)壓(ya)終(zhong)止(zhi)值(zhi),過(guo)充(chong)電(dian)也(ye)有(you)可(ke)能(neng)對(dui)電(dian)池(chi)造(zao)成(cheng)永(yong)久(jiu)性(xing)損(sun)壞(huai)。
製作過程
(一)放電電路的設計
1、設計要求
①放電電流一般可取電池額定容量的0.2倍。
②必須準確掌握放電終止電壓,以免因過放電而損傷電池。
③以手動方式對放電進行啟、停控製。
[page]
2、設計要點
①電池放電至終止電壓時,應自動斷開放電回路或自動轉入充電狀態。
②便於對放電工作狀態的監控。
以下為放電電路設計思路圖:

放電電路圖
驅動電路部分可由兩個繼電器構成一個自鎖電路,放電結束時,開關自動斷開,轉入到充電部分。
(二)充電電路的設計
1、設計指標
①可調恒流充電,最大充電電流500mA。
②放電結束時,自動轉入恒流充電狀態。
③充電至充電終止電壓時,恒流電路停止工作,並鎖定“充電結束”狀態。
2、設計要點
①運用電壓比較器監測電池電壓,保證至充電終止電壓時,能及時關斷充電電流並鎖定“充電結束”狀態。
②自動功能與手動啟、停功能兼備。
充電電路與脈衝信號結合,對電路進行充電。這裏的脈衝信號可用555定時器來實現,用3個555來構成一個頻率在周期變化的脈衝信號。電路圖如圖。
整個電路的連接需要有一個邏輯關係,可用與非門來實現,在設計中,我們采用了4012四相輸入與非門。

脈衝信號電路圖
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(三)設計邏輯思路
1、放電電路邏輯關係
A點電位在放電狀態時為低電位,充電狀態時為高電位。此點電位我們暫且記錄下。
2、充電電路邏輯關係

充電電路邏輯關係圖
可見,B點電位在放電狀態時為低電位,充電狀態時為高電位,與A點電位相同。由此我們將這兩點電位接入到與非門的輸入端。
3、總體邏輯關係
將A、B兩點與脈衝信號均接入與非門的輸入端,再經一個非門輸出信號。這樣,就可構成了一個邏輯關係。如表1。接到電池兩端,這裏可以用一個開關TWH8778來連接。
表1:輸出信號邏輯關係

其他電路部分,主要有電源控製部分,可采用整流、濾波、穩壓將交流信號轉換為我們需要的直流電源。充電電流可采用恒流源充電。
該gai設she計ji中zhong所suo用yong到dao的de電dian路lu和he器qi件jian均jun為wei我wo們men常chang見jian電dian路lu,對dui現xian在zai電dian類lei專zhuan業ye的de學xue生sheng很hen有you幫bang助zhu,可ke通tong過guo此ci類lei電dian子zi製zhi作zuo,鞏gong固gu專zhuan業ye知zhi識shi,加jia強qiang對dui各ge部bu分fen電dian路lu的de理li解jie和he各ge器qi件jian的de性xing能neng及ji使shi用yong方fang法fa。
針對鋰離子電池的修複儀在今後發展中是必不可少的,因為鋰離子電池環保、節能的特點,它將是今後發展中的重點,很多家用電器產品都將逐步采用鋰離子電池。
另外,該充電器還可經過改造對鎳鎘電池或是鎳氫電池進行充電,可將其功能再進一步擴展,還留有很大的思考空間。
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