利用PIC单片机的蓄电池充电智能管理器设计实例

1.6 开关电源电路

为了提高电能利用率，保证电路工作的稳定性、可靠性，最大限度的减少由电源波动带来的误操作，本设计中采用以TOP221单片开关电源为核心的开关电源电路。

如图5所示，交流电AC由两个AC接点Net1，Net2输入，经C2和T4组成的EMI滤波器抑制电磁噪声，进入整流电路D4。整流后的脉动直流电经C1滤波，提供给TOP221开关调制电路。

高频变压器T1的次极绕组有两个，一个是主绕组，它提供电源的主能量，高频电压经肖特基二极管D6整流后由滤波电容C9，C10滤波，再经电感L1组成低通滤波器向负载输出。L1主要是抑制高频噪声向负载输出，以防止负载受其干扰。输出端的电解电容C13是为了降低输出的交流纹波系数而加的，它主要是降低输出直流电压的交流纹波。另一个次级绕组组成反馈电压绕组，由二极管D7整流后加在光敏管U3两端，输出的反馈电压加在光耦内的二极管正极上，电阻R13和高精度可调稳压管U4组成基准电压源，为光耦提供基准电压，这样光耦中的二极管的发光强度是由输出电压控制的，经光耦耦合到T1的控制端，从而实现脉宽的可控，达到稳压目的，为后续电路提供稳定低电压工作电源。该电源的输入电压范围可达85～265 V AC，输出电压为5 V，可提供0.8 A的电流输出。负载调整率为±1%，电源效率约为70%，输出纹波电压小于50 mV。

2 软件设计

2.1 满充状态参数采样和存储

首次使用该充电管理器应预先将蓄电池充满电，然后将蓄电池通过充电器接入充电管理器，按下学习采样按钮S2，将充满电状态的蓄电池充电电流的转换电平存储到单片机的E2PROM，作为判断蓄电池是否充满的依据。如图6所示。

2.2 正常使用时的运行程序

在正常使用时，经插孔连接各种蓄电池充电器，单片机不断的进行采样，当采样到蓄电池充电电流高于单片机的E2PROM存储值时，单片机PIC12F675的GP2输出低电平经电阻R9到三极管Q1的基极，三极管Q1截止，集电极上继电器K1的线圈不得电，其常闭触点保持闭合，保持管理器电源继续充电。反之，当采样到蓄电池充电电流的直流电平等于或低于满充状态时的直流电平时，单片机PIC12F675的GP2输出高电平，三极管Q1导通，继电器线圈得电，其常开触点闭合，自动断开蓄电池充电电源。软件框图如图7所示。

3 结语

以PIC12F675为控制器的蓄电池充电管理器利用电池的充电电流作为输入，通过使用自学习功能将蓄电池满充状态充电电流的转换电平存储到单片机的E2PROM中，作为判断蓄电池是否过充的依据。在蓄电池充满电后浮充一段时间，智能的切断蓄电池充电电源，能够保证电池的充足率并且保证不会过充。整个充电管理器体积小，结构简单，成本低，并且具有良好的抗浪涌和防冲击功能。通过某电子企业对该产品的生产和推广，证明该充电管理器工作安全、稳定，对蓄电池充电不仅能够保证较高的充足率，而且可以延长电池的使用寿命，具有非常高的实用价值和推广价值。