手機(jī)萬能充電器制作
一、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：
數(shù)字萬用表的設(shè)計(jì)與制作
二、實(shí)驗(yàn)要求：
1、了解數(shù)字萬用表的使用方法；
2、認(rèn)識(shí)分立器件，能夠識(shí)別與連接色環(huán)電阻、普通電容、電解電容、二極管、三極管、振蕩器、穩(wěn)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(gè)電路焊接、裝配與調(diào)試；
三、實(shí)驗(yàn)步驟：
1、清查元器件的數(shù)量與質(zhì)量對(duì)不合格元件應(yīng)及時(shí)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(jìn)行引腳處理，即對(duì)器件的引腳彎曲成形并進(jìn)行燙錫處理。成型時(shí)不得從引腳根部彎曲（應(yīng)>1.5mm,臥裝需從根部彎曲的元件請(qǐng)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(yīng)從左到右（臥式），從下到上（直立式）。
4、插裝：根據(jù)元件位號(hào)對(duì)號(hào)插裝，不可插錯(cuò)，對(duì)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(shí)應(yīng)特別小心
5、焊接：各焊點(diǎn)加熱時(shí)間及用錫量要適當(dāng)，防止虛焊、錯(cuò)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(diǎn)，對(duì)缺陷進(jìn)行修補(bǔ)。
焊接注意事項(xiàng)：
1、焊接時(shí)間不能過長(zhǎng)(必要時(shí)可以用鑷子夾住被焊元器件，起到散熱作用)
2、焊接時(shí)不能出現(xiàn)假焊或虛焊。
焊接前準(zhǔn)備工作：
1、搪（均勻涂抹）錫：將要錫焊的元器件引線或?qū)щ姷暮附硬课活A(yù)先用焊錫潤濕。
2、印刷板面的氧化物處理。
(1) 用細(xì)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(jié)：
(1) 準(zhǔn)備施焊：焊接前的準(zhǔn)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(zhǔn)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(shí)保持施焊狀態(tài)）。
(2) 加熱焊件：應(yīng)注意加熱整個(gè)焊件整體，要均勻受熱。
(3) 送入焊絲：加熱焊件達(dá)到一定溫度后，焊絲烙鐵從對(duì)面接觸焊件。
(4) 移開焊絲：當(dāng)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(shí)：
I、二極管有白邊一側(cè)的管腳為負(fù)極。
II、判斷LED的正負(fù)極方法為：
1.LED引腳長(zhǎng)的為正極，短的為負(fù)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(fù)極。
III、瓷片電容計(jì)算方法：第一二位數(shù)代表電容值；第三位數(shù)字代表0的個(gè)數(shù)（以P為單位）。
IV、電解電容有極性之分，一般管腳長(zhǎng)正短負(fù)；通常負(fù)極有一條白邊做標(biāo)記。
四、實(shí)驗(yàn)分析：
圖1 電路原理圖
該充電器電路主要由開關(guān)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(guān)電源
開關(guān)電源是利用現(xiàn)代電力電子技術(shù)，控制開關(guān)管開通和關(guān)斷的時(shí)間比率，維持穩(wěn)定輸出電壓的一種直流穩(wěn)壓電源。本電路的開關(guān)電源部分利用間歇振蕩電路組成。當(dāng)接入220V交流電源后，通過整流二極管D1和電阻R1，變?yōu)橹绷麟?，給三極管Q1提供啟動(dòng)電流，使Q1開始導(dǎo)通，其集電極電流IC流經(jīng)電感線圈L1，并線性增長(zhǎng)，在L2中感應(yīng)出使Q1基極為正，發(fā)射極為負(fù)的正反饋電壓，使Q1很快飽和。與此同時(shí)，感應(yīng)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(qū)，Ic開始減小，在L2中感應(yīng)出使Q1基極為負(fù)、發(fā)射極為正的反向電壓，從而Q1迅速變?yōu)榻刂範(fàn)顟B(tài)。此時(shí)，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(shí)，Q1重新導(dǎo)通，并逐漸達(dá)到飽和狀態(tài)…。如此周而復(fù)始，電路就這樣反復(fù)震蕩下去，并通過變壓器T的次級(jí)線圈L3兩端得到穩(wěn)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(dòng)識(shí)別電池極性的單節(jié)鋰電池充電控制IC，該IC 集成了完整的電池極性識(shí)別、自動(dòng)充電控制、充電保護(hù)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(fā)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(cè)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(huì)通過自動(dòng)“極性識(shí)別”系統(tǒng)對(duì)電池極性進(jìn)行判斷并做出相應(yīng)控制，使電池檢測(cè)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(jìn)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(jīng)充滿，不需要繼續(xù)充電。
當(dāng)VDD連通而尚未接入電池時(shí)，L1、L2常亮；此時(shí)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(shí)，電源開始通過CT3582的控制對(duì)電池進(jìn)行正常充電
（此時(shí)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(shí)L1亮， L2閃爍，L3熄滅，表示電池正在被充電；當(dāng)電池電壓升高到
4.25V（典型值）時(shí)，L2熄滅，飽和檢測(cè)指示燈L3亮，表示充電過程結(jié)束，電池已飽和。
若充電過程中，發(fā)生電池短路的情況，則CT3582內(nèi)部“短路保護(hù)”系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)將充電回路切斷，避免產(chǎn)生大電流。此時(shí)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(duì)鋰電池進(jìn)行充電。恒流充電的工作原理是在充電過程中，通過一個(gè)電流檢測(cè)單元，采集TEST2 信號(hào)對(duì)整個(gè)充電回路的電流進(jìn)行監(jiān)控，并反饋一個(gè)控制信號(hào)CONTROL2，對(duì)電流源進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)，使得電流源輸出一個(gè)恒定的電流對(duì)另外利用一個(gè)電池電壓檢測(cè)單元，檢測(cè)TEST1 的信號(hào)對(duì)鋰電池的電壓進(jìn)行監(jiān)控，如果鋰電池的電壓達(dá)到4.2V，就通過CONTROL1 輸出一個(gè)充電截至信號(hào)，關(guān)閉電流源。
恒壓充電是通過檢測(cè)電池電壓調(diào)節(jié)電流源輸出電流對(duì)電池進(jìn)行充電的方法。在充電的過程中，通過電壓檢測(cè)單元對(duì)采樣TEST1 的信號(hào)，輸出CONTROL1 信號(hào)控制電流源，當(dāng)電池電壓升高時(shí)，充電電流逐漸減小。達(dá)到能量守恒的平衡狀態(tài)。另外通過電流檢測(cè)單元，對(duì)TEST2 進(jìn)行監(jiān)控，當(dāng)電流減小的預(yù)設(shè)值時(shí)，輸出CONTROL2 信號(hào)，關(guān)斷整個(gè)充電回路。
恒流充電模式的優(yōu)點(diǎn)在于保持恒定的電流充電，在整個(gè)充電過程中都能控制充電電流維持在預(yù)設(shè)值，保持穩(wěn)定的充電時(shí)間。缺點(diǎn)是當(dāng)電池電壓達(dá)到預(yù)設(shè)電壓值（判斷充滿的狀態(tài)）后，充電電流馬上關(guān)斷，此時(shí)電池并沒有真正充滿，充電結(jié)束后，電池電壓會(huì)迅速下降100mV 左右，而且也會(huì)影響電池的放電時(shí)間。
恒壓充電模式的優(yōu)點(diǎn)在于能夠?qū)崟r(shí)的檢測(cè)電池電壓對(duì)充電電流進(jìn)行調(diào)節(jié)，當(dāng)電池電壓達(dá)到預(yù)設(shè)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(jié)束后，電池電壓基本不變。同時(shí)具有更長(zhǎng)的放電時(shí)間。缺點(diǎn)是充電電流隨著電池電壓的上升減小很快，影響充電時(shí)間。
