基于单片机的直流电能收集充电器的设计
近年来，能源短缺问题日益突出，绕行电感器人们在担忧能源枯竭的同时，对能源的浪费却大得惊人。例如各种废弃的电池，尤其是遥控玩具车使用的电池，甚至没用到其能量的一半就被废弃掉了，这不仅造成能源的浪费，更造成了环境的污染。因而研制一种收集各种废旧电池能量的装置已迫在眉睫。
本文设计一种以直流电源变换器为核心的电能收集装置，该装置可用于人们在旅途为手机随时充电，也可用于矿工照明等。该充电器可将直流电源的能量传递到3.6 V以上的可充电电池中。系统根据输入电压不同采用MC34063和HT7750来构建供电电路给电池充电，经过89C51单片机控制 AD0832来检测电源输出电压的大小，从而判断是否对电池进行充电，并且检测时间的长短可以根据用户的需要进行设定 ,并通过数码管显示出来。为了提高单片机的工作效率，对单片机处于休眠和工作两种状态进行断工字电感续的检测。
1. 系统设计框图
电能收集充电器的核心为直流电源变换器，从直流电源中吸收的电能转移到可充电电池中。电能收集充电器是将输入的功率尽可能大的输送到所需充电的设备中，使得充电器的充电效率尽可能提高。该充电器对输入电压要求低，并且可以最大可能的吸收直流电源中的能量，比一般的充电器节能。系统框图如图1所示。
图1 系统框图
根据电压Ui 取值的大电流电感大小采用两种直流电源变换器，当电压为1.1 V< Ui <3.6 V 时，采用HT7750 组成的Boost升压电路来实现;当供电电源大于3.6 V时，电路是用单片机控制集成芯片MC34063来实现的。MC34063的工作电压是3~40 V,所以电源输入电压只需要在3 V以上就可以让它工作。单片机能通过自身休眠来提高效率，还可以检测电压值控制电池的充电，并且由数码管显示出检测的时间长短，这个时间可以根据用户的要求任意调节。这样的电路直观、稳定、可靠，并且在实际运用中，在接负载的情况下，它能稳定的达到所需要的电流值和电压值。同时电路简单易懂，容易调试数据，成功率高。
2. 硬件电路设计
2.1 升压电路设计
升压电路主要由HT7750组成，HT7750转换器具有高效率和低纹波。该系列具有超低启动电压、高输出电压精度。只需要3个外部元件即电感、稳压管、电解电容，以提供固定输出5 V电压。电路如图2所示。
图2 升压电路
2.2 供电电路设计
供电电路是由MC34063芯片构成的稳压电路，此芯片是一款可降压也可升压型的采用PWM 调节方式的开关稳压电源芯片，MC34063的工作电压范围为3~40 V.此电路是把输入进来的电压进行稳压处理达到所需电压值，同时此电压还可以作为单片机和ADC0832 的工作电压。电路构成如图3所示。
图3 供电电路
2.3 控制电路设计
采用8051 单片机，它拥有编程灵活、功能强大、而且廉价的好处，与INTEL公司的8096系列16位单片机相比，8051更具有明显的价格优势 .同时能够满足需要，成为首选。它可以自身休眠来减差模电感小功耗，提高效率，它由基准电源电路输出稳定的5 V电压供电，主要起到检控电压的作用。89C51单片机控制AD0832来检测电源输出电压的大小，从而判断是否对电池进行充电，并且检测时间的长短可以根据用户的需要进行贴片电感设定，通过数码管显示出来。这里用的ADC 是ADC0832 芯片，它是一个串行的ADC,它具有速度和精度都足以满足此电路，在ADC0832 的VCC 脚与基准电路供电的输出脚间接一个大电容从而使输入给ADC0832 的电压更稳定。电路构成如图4所示。
图4 控制电路
2.4 充电电路设计
该电路是通过单片机对充电电路的控制从而实现对电池的充电，起到开关作用。并且电路中加入了LED灯，从而显示充电器是否工作。电路如图5所示。平面变压器厂家 | 平面电感厂家
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