手機萬能充電器制作

 

一、實驗內容：

數字萬用表的設計與制作

二、實驗要求：

1、了解數字萬用表的使用方法；

2、認識分立器件，能夠識別與連接色環電阻、普通電容、電解電容、二極管、三極管、振蕩器、穩壓管等元件的工作特性；

3、理解電路的工作原理；

4、完成整個電路焊接、裝配與調試；

 

三、實驗步驟：

1、清查元器件的數量與質量對不合格元件應及時更換。

2、確定元器件的安裝方式、安裝高度，一般由該器件在電路中的作用、印制版與外殼間的距離以及該器件兩安裝孔之間的距離所決定。

3、進行引腳處理，即對器件的引腳彎曲成形并進行燙錫處理。成型時不得從引腳根部彎曲（應>1.5mm,臥裝需從根部彎曲的元件請小心彎曲），盡量把所有字符的器件面置于易于觀察的位置，字符應從左到右（臥式），從下到上（直立式）。

4、插裝：根據元件位號對號插裝，不可插錯，對有極性的元器件（如二極管、三極管、電解電容等）及三極管的管腳，插孔時應特別小心

5、焊接：各焊點加熱時間及用錫量要適當，防止虛焊、錯焊，避免因拖錫而造成短路。

6、焊后處理：剪去多余引腳線，檢查所有焊點，對缺陷進行修補。

焊接注意事項：

1、焊接時間不能過長(必要時可以用鑷子夾住被焊元器件，起到散熱作用)

2、焊接時不能出現假焊或虛焊。

焊接前準備工作：

1、搪（均勻涂抹）錫：將要錫焊的元器件引線或導電的焊接部位預先用焊錫潤濕。

2、印刷板面的氧化物處理。

(1)  用細砂紙輕輕打磨，直到露出光亮的銅箔面。

(2)  在光亮的銅箔面涂上一層松香水(松香粉末與酒精配制的)。

焊接過程總結：

(1) 準備施焊：焊接前的準備包括焊接部位的清潔處理，元器件安裝及焊料、焊劑和工具的準備。左手焊錫絲，右手握電烙鐵（烙鐵頭要保持清潔，并使焊接頭隨時保持施焊狀態）。

(2) 加熱焊件：應注意加熱整個焊件整體，要均勻受熱。

(3) 送入焊絲：加熱焊件達到一定溫度后，焊絲烙鐵從對面接觸焊件。

(4) 移開焊絲：當焊絲融化一定量后，立即移開焊絲。

(5) 移開焊鐵：焊錫渡潤焊盤或焊件的施焊部位后，移開烙鐵。

電子電路基本常識：

I、二極管有白邊一側的管腳為負極。

II、判斷LED的正負極方法為：

1.LED引腳長的為正極，短的為負極；

2.看管芯的截面積，面積小的為正極；
3.通常有缺口處為負極。

III、瓷片電容計算方法：第一二位數代表電容值；第三位數字代表0的個數（以P為單位）。

IV、電解電容有極性之分，一般管腳長正短負；通常負極有一條白邊做標記。

 

 

四、實驗分析：

圖1 電路原理圖

該充電器電路主要由開關電源和充電電路兩部分組成，其輸入電壓AC220V、50／60Hz、40mA，輸出電壓DC3.8~4.2V、輸出電流在200mA±80mA。具體電路原理如下。

1．開關電源

開關電源是利用現代電力電子技術，控制開關管開通和關斷的時間比率，維持穩定輸出電壓的一種直流穩壓電源。本電路的開關電源部分利用間歇振蕩電路組成。當接入220V交流電源后，通過整流二極管D1和電阻R1，變為直流電，給三極管Q1提供啟動電流，使Q1開始導通，其集電極電流IC流經電感線圈L1，并線性增長，在L2中感應出使Q1基極為正，發射極為負的正反饋電壓，使Q1很快飽和。與此同時，感應電壓給C2充電，這就使Q1基極電壓逐漸降低，致使Q1退出飽和區，Ic開始減小，在L2中感應出使Q1基極為負、發射極為正的反向電壓，從而Q1迅速變為截止狀態。此時，直流電源又通過R1和C2開始給電容C2反向充電，使Q1的基極電壓開始升高，升高到一定值時，Q1重新導通，并逐漸達到飽和狀態…。如此周而復始，電路就這樣反復震蕩下去，并通過變壓器T的次級線圈L3兩端得到穩定的6~9V的直流電壓，供充電電路工作。

2．充電電路

該電路主要由一塊8腳集成電路 (CT3582)和其它輔助元件組成。CT3582是一顆可以自動識別電池極性的單節鋰電池充電控制IC，該IC 集成了完整的電池極性識別、自動充電控制、充電保護等萬能充電器方案所需的功能，不需要太多的外部元件就可以為鋰電池充電。

LED2紅色發光管與R5和IC的3腳組成充電指示電路。LED1與IC的第4腳組成電池好壞檢測電路。LED3與IC的第2腳組成充電飽和指示電路。在外接電源斷開的情況下接入電池，CT3582會通過自動“極性識別”系統對電池極性進行判斷并做出相應控制，使電池檢測指示燈L1亮，表示電池已正常接入電路。如果電池電壓小于4.25V（典型值），則L2閃爍，L3熄滅，表示該電池需要進行充電；如果電池電壓大于或者等于4.25V（典型值），則L2熄滅，L3亮，表示該電池已經充滿，不需要繼續充電。

當VDD連通而尚未接入電池時，L1、L2常亮；此時BTP與BTN兩端之間的電壓
差為4.17V（典型值）。
    VDD連通并且接入未滿電池時，電源開始通過CT3582的控制對電池進行正常充電
（此時不論電池以何種極性接入電路，均能正常充電）。電池兩端電壓緩緩升高，若選用
三燈模式，則此時L1亮， L2閃爍，L3熄滅，表示電池正在被充電；當電池電壓升高到
4.25V（典型值）時，L2熄滅，飽和檢測指示燈L3亮，表示充電過程結束，電池已飽和。
    若充電過程中，發生電池短路的情況，則CT3582內部“短路保護”系統會自動將充電回路切斷，避免產生大電流。此時若選用三燈模式，L1、L2熄滅，L3亮。

 

圖2給出了兩種充電控制方式：恒流限壓模式和恒壓限流模式。

圖2 充電原理示意圖

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

恒流充電是采用恒定的電流源對鋰電池進行充電。恒流充電的工作原理是在充電過程中，通過一個電流檢測單元，采集TEST2 信號對整個充電回路的電流進行監控，并反饋一個控制信號CONTROL2，對電流源進行控制和調節，使得電流源輸出一個恒定的電流對另外利用一個電池電壓檢測單元，檢測TEST1 的信號對鋰電池的電壓進行監控，如果鋰電池的電壓達到4.2V，就通過CONTROL1 輸出一個充電截至信號，關閉電流源。

恒壓充電是通過檢測電池電壓調節電流源輸出電流對電池進行充電的方法。在充電的過程中，通過電壓檢測單元對采樣TEST1 的信號，輸出CONTROL1 信號控制電流源，當電池電壓升高時，充電電流逐漸減小。達到能量守恒的平衡狀態。另外通過電流檢測單元，對TEST2 進行監控，當電流減小的預設值時，輸出CONTROL2 信號，關斷整個充電回路。

恒流充電模式的優點在于保持恒定的電流充電，在整個充電過程中都能控制充電電流維持在預設值，保持穩定的充電時間。缺點是當電池電壓達到預設電壓值（判斷充滿的狀態）后，充電電流馬上關斷，此時電池并沒有真正充滿，充電結束后，電池電壓會迅速下降100mV 左右，而且也會影響電池的放電時間。

恒壓充電模式的優點在于能夠實時的檢測電池電壓對充電電流進行調節，當電池電壓達到預設電壓后，充電電流逐漸減小。這段恒壓充電過程，保證了電池真正的充滿，充電結束后，電池電壓基本不變。同時具有更長的放電時間。缺點是充電電流隨著電池電壓的上升減小很快，影響充電時間。