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电能收集充电器(E题)参赛队队号20090079电能收集充电器(E题)摘要本系统以DC——DC变换为主电路,具有升压斩波(BOOST)电路和降压(BUCK)电路利用低功耗CMOS定时器7555自制PWM发生控制器同时采用自带D/A、A/D的低功耗单片机C8051-F020作为控制核心,采用电源最大功率定律实现了最大功率控制,使系统尽量多地吸收电源能量,在
1.4V至20V以上的电压范围内系统都可以正常稳定地工作,特别适合作为太阳能发电系统的配套模块外加的显示部分清晰地反映出系统的运行状态控制和显示电路的间歇式工作方式大大降低了系统自身损耗关键词C8051-F
020、开关电源、充电器、7555定时器
一、引言按电路理论可知,用电源Es直接给电池充电(即充电控制器短路)时,其充电电流最大值只能等于(Es-Ec)/Rs+Rc;而题目要求本系统的充电电流IcEs-Ec/Rs+Rc,并且还要求直流电源的电压低于
3.6V时也能给电池充电,这也是直接充电不能达到的因此,本设计中的充电控制电路必须要用到开关电源技术而且直流电源的电压变化范围为0~20V,因此,系统需要用到升压斩波电路(BOOST变换器)和降压斩波电路(BUCK变换器)
二、系统总体原理框图本系统由以下几大部分组成PWM产生电路、DC-DC变换器主电路、最大能量获取控制电路(单片机)、键盘输入电路和运行状态显示电路系统总体结构框图如图1所示DC-DC主电路电池PWM发生器升压芯片05S05S单片机D/A键盘显示图1系统结构框图
三、方案论证与比较
1.DC-DC变换方案论证由题知直流电源的电压调整范围为0—20V要对
3.6V的可充电池充电,则要求充电器的输出约等于
3.6V因此,以
3.6V为界,电源Es输出电压低于
3.6V时要用升压电路将电压升高到
3.6V;而电压高于
3.6V时用降压电路将电压降到约等于
3.6V方案一将电源直接短接(或通过电阻)接到电池两端此方法的电路结构最简单,在Es
3.6V时可以对电池充电但效率可能较低,经简单计算可知达不到课题中当Es在10V~20V范围内,充电电流Ic(Es-Ec/Rs+Rc的要求当电源电压小于
3.6V时,完全无法对电池...。