利用开关电源集成电路MC34063A 设计并制作一个具有图中所示结构的通用锂电池充电器。
二、要求
1. 基本要求(50 分)
(1) 稳压输出功能。当充电器输入电压UI 为9~15V 的直流时,空载输出电压UO 为直流4.2V(由图中直流电压表○V 测得),输入电压在以上范围内变化时输出电压变化不超过±0.1V。(20 分)
(2) 恒流恒压充电功能。在充电器的输出端接入由200Ω 电位器模拟的被充电电池负载RL,系统提供电流输出。将RL 的电阻值调至0Ω,此时充电器应处于恒流充电模式,即图中直流电流表○A 测得流过RL 的电流IO应保持50mA 不变;逐渐调整RL,增加其阻值,由于输出恒流,RL 两端的电压UO 将逐渐升高,当UO 升高至4.2V 时,充电器应进入恒压充电模
式,此时继续增大RL 的阻值,充电器输出电流将逐渐减小,由直流电压表测得的输出电压UO 应保持4.2V 不变。(20 分)
(3) 调整负载RL 的阻值,当充电器输出电压UO 为4.2V,输出电流IO 为50mA 时,输出电压纹波不大于0.3VP-P。(10 分)
2. 发挥部分(50 分)
(1) 电池电量显示功能。设计一个电压检测电路用以检测被充电电池当前的电量(电压),并通过一个红色LED 和一个绿色LED 显示,显示方式如下表所示。(20 分)
红色 绿色
Uo<3.2V 闪烁 ,频率 4Hz 熄灭
3.2V≤Uo <3. 7V 闪烁 ,频率 2Hz 熄灭
3. 7V≤Uo ≤4.2V,IO≥30mA 闪烁 ,频率 1Hz 熄灭
Uo =4.2V,IO<30mA 熄灭 常亮
(2) 充电速度选择功能 。通过 一个按键控制充电流,并LED 显示 当前充电模式。器刚上时默认为 当前充电模式。器刚上时默认为 “慢充 ”模式,即以 模式,即以 IO=50mA 电流 (恒流状态时)给负载充电,同点亮 “慢充 LED” LED” ;按一下键 (非自 锁式 按键) 则切换到 “快充 ”模式,即以 IO=100mA 电流(恒状态时) 电流(恒状态时) 给负载充电,同时点亮 给负载充电,同时点亮 “快充 LED” ,“慢充 LED” 熄灭 ;再次按下键则切 ;再次按下键则切 换回 “慢充模式 ”,如此 循环往复 。(20 分)
(3) 优化电路, 当充电器输出压为 4.2V ,输出电流为 ,输出电流为 50mA 时, 使输 出电压纹波不大于 0.1VP-P(10分)