毕业设计（论文）-太阳能手机充电器的设计与制作.doc

目录
摘要………………………………………1
一、设计题目与要求………………………2
1、设计题目………………………………2
2、设计要求………………………………2
二、设计思路及框架图……………………3
三、设计原理图……………………………4
四、各部分电路介绍………………………5
1、光电转换电路…………………………5
2、稳压电路……………………………5
3、充电和指示部分……………………6
4、过充保护电路………………………13
五、元器件的选择……………………14
1、太阳能电池的介绍与选择………14
2、三端集成稳压器的原理与选用..19
六、谢辞…………………………23
七、参考文献…………………………22
八、附录………………………………24
摘要
手机作为信息社会的一种通用商品,如今在世界范围内得到广泛的普及,而作为手机能源的提供者—电池的储能总是十分有限,几乎所有的用户都曾遇到过外出或通话过程中电池耗尽的尴尬,尤其是对于经常在野外作业的用户来说,在远离市电的环境下,电池的耗尽为我们的通信带来极大的不便,而太阳能作为一种可再生能源逐步在各个领域得到广泛应用。太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源,也是清洁能源,不产生任何的环境污染。若能以太阳能电池组件为基础,设计出成本低廉的太阳能手机充电器,直接完成太阳能辐射到电能转换,必然会为个人移动通信带来极大的方便。
本设计主要完成了具有不同于目前市场销售的同类产品的太阳能手机充电器的设计工作。该设计电路包括光电转换电路、稳压电路、充电和显示电路、过充保护电路。该充电器工作稳定、可靠,使用灵活。太阳能作为一种没有任何污染的、易取的绿色能源若能应用到消费类产品中,对于改善地球的整体的能源状况和环境有着非常重要的意义.
关键词:光电传感器、稳压电路、充电显示电路、过充保护电路
一、设计题目与要求
1、设计题目
太阳能手机充电器的设计与制作
2、设计要求

本设计的主要设计内容:
太阳能极板的设计、充电控制电路的设计、电压电流控制与显示电路
二、设计思路及框架图
此太阳能手机充电器设计中是利用光生伏特效应将光能转换成电能,其电能通过稳压器可直接给手几电池充电,也可将电能储存于蓄电池,在无太阳光时对手机充电。其基本框图如下:
图2-1 设计框图
三、设计原理图
图3-1 设计原理图
四、各部分电路介绍
1、光电转换电路
光电传感器是指能够将可见光转换成某种电量的传感器。下图为光电脉冲传感器的应用电路图。
图4-1光电脉冲转换电路
2、稳压电路
由于光能转换的电能不稳定需稳压电路来完成电压的稳定工作。此设计中的稳压电路主要由集成稳压器CW7805、电容及用于防止电流回流的二极管组成。其组成电路如下:
图4-2 稳压电路
3、充电和指示部分
随着科学技术的发展,构成充电电路的集成块越来越多,并且都具有自己的特点。下面我以LM324集成块为核心,设计一下充电电路:
本文介绍的自制充电器用LM324的4个运算放大器作为比较器,用TL431设置电压基准,用S8550作为调整管,把输入电压降压,对电池进行充电,其原理电路见图1。其特点是电路简单、工作可靠、无需调整、元器件容易购买等,下面分几个部分进行介绍。
图4-3 充电和显示部分电路原理图
基准电压Vref形成
外接稳压过后的电源、二极管VD1后由电容C1滤波。VD1起保护作用,防止外接电源极性反接时损坏TL431。R3、R4、R5和TL431组成基准电压Vref,根据图中参数Vref= ×(390+820)/820=(v),这个数据主要是针对锂电池充电而设计()。
大电流充电
(1)工作原理
接入电源, 电源指示灯LED(VD2)点亮。装入电池(参考图片,实际上是用导线引出到电池盒, 电池装在电池盒中),当电池电压低于Vref时,IC1-1输出低电平,VT1导通,输出大电流给电池充电。此时,VT1处于放大状态-这是因为电池电压和-(),,所以,VT1的发射极-,当充电电流为300mA时,VT1发热比较严重,所以最好用PT=625mW的S8550,或者适当增大基极电阻以减小充电电流(注:由于LM324低电平驱动能力较小,实测IC1-2,IC1-4输出低电平并不是0V,)。
(2)充电的指示
首先看IC1-3的工作情况:其同相端1O脚通过R13接Vref,R14接成正反馈,反相端9脚外接电容,并有一负反馈通路,所以,它实际上构成了滞