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    摘要摘要:本文介绍了一种基于 51 单片机的应用于电动自行车铅酸蓄电池的数字化智能充电器。主要内容包括：充电主回路硬件设计、控制器选择及其电源电路设计以及充电电压电流检测电路。 其中充电主回路采用对市电变压器降压整流滤波最后再由Buck 降压斩波电路得到充电电压的思路进行设计。控制器选择从成本及应用场合综合考虑，选用 STC 公司的STC12C5A60S2，能够满足本次设计所需要的功能。控制器电源设计采用降压整流滤波并由专用稳压芯片得到控制器所需电压的方式设计。由于该系统电压及电流均很大，因此需对电压电流信号进行信号转换使其达到 A/D 转换接口允许的范围，因此设计中使用运算放大器对电压电流信号进行转换并使用光耦进行信号隔离。   31801
    毕业论文关键词  铅酸蓄电池  智能充电器  Buck降压斩波电路  A/D 转换  STC12C5A60S2
    Title   The Design of Digital Smart Charger 
    Abstract A digital smart charger apply to  Lead-acid batteries  based on 51 MCU is introduce in this article.  It mainly includes:  the  hardware design  of  main Charging circuit, the selection of controller and power supply circuit design and the charging voltage and current detection circuit.  A  transformer  is used to  reduce the voltage, a diode rectifier bridge is used for rectification, capacitances are used for filtering and finally a buck converter is used to get right charging voltage in the main charging circuit. Considering the cost and application situations,we choose a STC12C5A60S2 as controller. And it can meet the requirements in this design. Voltage regulator chips are used in the power source of controller. As the voltage and current are very high, we use operational amplifiers to convert them to a proper range so as to match the A/D converter. And in order to reduce interference, optocouplers are used for signal isolation.     
    Keywords    Lead-acid batteries  Smart charger  Buck converter  A/D converter  STC12C5A60S2   
    目次
    1引言1
    1.1选题背景和意义.1
    1.2两种充电技术.1
    1.3蓄电池充电技术发展概述.2
    1.4论文章节安排.2
    2数字化智能充电器设计方案3
    2.1系统基本功能.3
    2.2系统设计方法.3
    2.3A/D接口以及PWM输出.4
    3系统硬件电路设计7
    3.1充电主回路的设计.7
    3.2控制回路的设计及相关芯片介绍.8
    3.3检测电路设计.14
    4抗干扰设计以及PCB制作18
    4.1系统内部干扰源及处理措施.18
    4.2PCB制作及其抗干扰处理19
    结论23
    致谢24
    参考文献25
    1  引言
    1.1  选题背景和意义 随着科学技术的进步及社会经济的发展，环境问题日益成为全球共同关注的焦点，化石能源的大量使用造成的环境污染问题不容小觑。因此，开发以太阳能、风能、电能等清洁能源为主的可替代能源已成为重要课题。在交通领域，以前酸性蓄电池为动力的交通工具正在兴起，而铅酸蓄电池的寿命成为制约电动交通工具发展的重要因素。并有研究表明，铅酸蓄电池报废多数不是因达到使用寿命而是因充电不当造成的。因此，研究一款适合铅酸蓄电池的充电器显得尤为重要，这不仅关系到电动汽车行业的发展，同时对环境污染的治理也有极其重要的意义。
    1.2  两种充电技术
    1.2.1    恒流充电 在充电过程中电流保持在一定值的 充电 方法。是一种应用广泛的蓄电池充电方式。蓄电池 充电的起始阶段，运行中的电动汽车蓄电池的充电以及蓄电池两个极板的化成充电，多采用恒流充电的方式。 这种充电方式的优点是可以依据蓄电池的容量大小确定充电 电流 的大小，从而直接获得充电量并得到充电所需 时间。其缺点是充电电流在充电前期小而后期大，充电过程中会造成气体析出，可能导致蓄电池的损坏，且充电效率普遍不高。此方法不宜用于铅酸蓄电池[1]。
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