【大学毕业设计论文】
铅酸蓄电池自动充电器
目录
1引言 (1)
2方案比较 (2)
2.1方案一：采用单片机脉冲宽度调制控制 (2)
2.1.1单片机控制的系统框图 (2)
2.1.2该系统的缺点 (2)
2.2方案二：涓流自动充电器 (3)
2.2.1充电器原理与结构 (3)
2.2.2充电器方案说明 (3)
3各部分电路设计 (5)
3.1控制电路 (5)
3.2充放电电路 (10)
3.2.1电路组成 (10)
3.2.2充放电工作原理 (10)
3.3电源电路 (13)
3.3.1电源降压电路 (14)
3.3.2整流电路 (14)
3.3.3滤波电路 (15)
3.3.4稳压电路 (15)
4电路工作原理 (19)
5元件清单 (20)
6安装调试 (22)
结语 (23)
参考文献 (24)
致谢 (25)
附录1：电路原理图 (26)
附录2：印刷电路板图 (27)
附录3：电路仿真 (28)
摘要
本设计是一种能用于涓流充电的铅酸蓄电池充电器。该充电器是以模拟电路和数字电路为基础，基于集成电路的自动充电器。该充电器可以自动实时采集和计算电池的电压参数，同基准电压相比较，避免了过量充电，实现了自动控制。在环境参数测试仪中的应用表明：该充电器简单实用，工作稳定，性能可靠。
关键词：涓流充电；铅酸蓄电池；自动控制
Abstract
This design introduced one kind can the trickling charge lead-acid battery charger principle of design, be take the analogous circuit and the digital circuit as a foundation, based on integrated circuit automatic battery charger. This battery charger may automatic real-time gathering and calculates the battery the voltage parameter, and compared with it same datum voltage teaches, to avoid charged enough, realization automatic control. Indicated in the environment parameter reflect oscope reflector application that, This battery charger simple practical, work stable, the performance is reliable.
Key words: battery; lead-acid Charger; Auto-controlled
1引言
现代通讯设备、便携式电子产品、笔记本电脑、电动汽车、小卫星等普遍使用蓄电池作为电源，应用非常广泛。
铅酸蓄电池具有价格低廉、供电可靠、电压稳定等优点，因此广泛应用于国防、通信、铁路、交通、工农业生产部门。它能够保证人体和各种用电设备的安全，从而揭开了铅酸蓄电池发展历程新的一页。众所周知，通信设备一般都采用电池作为备用电源，许多电子设备必须的不间断电源系统（UPS）也离不开电池，此外在应急灯、汽车、游艇中也越来越多的选用电池。然而，由于充电方法不正确，充电技术不能适应电池的特殊需求，造成电池很难达到规定的循环寿命。基于此，本文提出了一种用于铅酸蓄电池的自动充电器设计方案，采用先进的充电控制方法，有效地提高充电效率，延长电池寿命，是一款实用的电池充电器。
本文介绍了一种通用涓流自动充电器的设计。充电器可以对电压进行控制，实时采集电池的电压，控制充电过程；另外，它也可以改变参数，适应各种不同电池的充电[1]。
本设计的设计指标：
1、恒流充电：0.1A~1A(10AH以下电瓶)。
2、涓流充电：恒流充电的1/2。
3、充电电瓶类型：铅酸免维护，6V、12V。
4、涓流充电电压：额定+10%。
5、停止充电电压：额定+20%。
6、充电过程指示。
2方案比较
2.1方案一：采用单片机脉冲宽度调制控制 2.1.1单片机控制的系统框图
如图1所示：
图1 单片机控制的系统框图
2.1.2该系统的缺点
该系统的基本机理是利用单片机具有的PWM 端口，在不改变PWM 方波周期的前提下，通过软件的方法调整单片机的PWM 控制寄存器来调整PWM 的占空比，从而控制充电电流。PWM 法具有以下缺点：
1、读取充电电流有延迟；
2、充电效率不高；
3、所有充电时间较长。
电源变换 电路
PWM 控制器
单片机控制器
上位机
采 样 电 路
电 池 组
电瓶选择
充放电控制
市网电压
整流滤波 稳压电压
充电电路
降压电路 2.2方案二： 涓流自动充电器 2.2.1 充电器原理与结构
利用MC14017计数器控制充放电时间与LM358相结合的方式，设计出涓流自动充电器。
此涓流自动充电器主要由市网电压、降压电路、整流滤波电路、稳压电路、充电控制电路、电瓶选择和电瓶充电电路六部分组成，其中市网电压、整流滤波电路、稳压电路构成电源电路。
对电瓶充电的实现，首先要进行电瓶的选择，根据所选的电瓶电压来确定电源电压。电源电压通过整流滤波电路和稳压电路来提供充电器充电电路和充电控制电路所需的电压。充电控制电路可以对电瓶电压实时进行采集，并将采集的电压和基准电压相比较，从而控制充放电。
图2 电路组成部分框图
2.2.2充电器方案说明
蓄电池的容量和寿命是其重要参数，蓄电池的额定容量（C ）通常作为电池充放电速率的单位，例如10A·h 的蓄电池，采用10A 电流充电时，充电速率为C/10=1A 。不正确的充电方式不仅会降低电池的储能容量，还会缩短电池的使用寿命。蓄电池可接受充电电流曲线如图3所示，其充电电流轨迹为一条呈指数规律下降的曲线。
图3 蓄电池可接受充电电流曲线
本设计采用快速充电、短时间放电和涓流充电三阶段为蓄电池充电，下面对各阶段进行介绍：
快速充电阶段：前五个时钟脉冲用大电流对电池进行充电以迅速恢复电池电能。
短时间放电阶段：在第六个脉冲到来时，电池放电对电池电压进行调节。
涓流充电阶段：电压调节后，当检测到充电电压达到停止充电电压时，开始用更小的电流进行涓流充电，使充电电池达到充满状态[1]。
3各部分电路设计
3.1控制电路
该系统的控制电路主要由十进制计数器MC14017通过振荡器产生的脉冲来控制充电器的充电和放电，其中振荡器由集成电路4069的两组非门IC2A、IC2B及外围元件组成，用4069的一组非门充当振荡器的缓冲级，为计数器MC14017提供时钟脉冲，根据提供的时钟脉冲对充电过程进行自动控制。MC14017的状态通过电池电压同基准电压比较进行控制。控制电路主要由振荡电路、计数器MC14017、反相器4069和比较电路组成，下面分别对它们进行介绍。
1、振荡电路
在数字电路系统中，常常需要各种脉冲波形，如时钟脉冲、控制过程中的定时信号等。脉冲波形的获取，通常采用两种方法：一种是利用脉冲信号发生器直接产生；另一种是对已有的信号进行波形变换。
本设计中采用了由门电路组成的振荡器，该电路在接通电源后无需外触发信号就能产生一定频率和幅值的矩形波脉冲。设计中振荡器的作用用于产生15Hz的方波。
1) 电路原理图，如图4如示：
图4 振荡电路原理图
2) 参数的选取
根据本设计对频率的要求，选用元件各参数计算如下：
第一暂稳态：
th
DD DD
V V V C R T -=ln
631 （1）
第二暂稳态：
th
DD
V V C R T ln
632= （2） 所以有：
()th
th DD DD
V V V V C R T T T -=+=26321ln （3）
将2th DD V V =代入上式变为：
64644.14ln C R C R T ≈= （4）
存在问题：本设计中产生15Hz 的电路是一种简单的多谐振荡器，但当电源电压波动时，会使振荡频率不稳定，在/2TH DD V V =不成立时，影响尤为严重。
解决办法：一般可在此基础上增加一个补偿电阻R 4来减小电源电压变化时对振荡频率的影响，当/2TH DD V V =时，一般取3410R R =。
产生15Hz 的方波振荡器电路中电阻R 的计算： 由644.1C R T =可得：
4611
1.415
T R C f ==
=S （5） 其中6C 取1000PF ，则有：
43
1
48015 1.410R -=
≈??K Ω （6）
当/2TH DD V V =，一般取3410 4.8R R ==M Ω[２]
2、十进制计数器MC14017
1) 功能：本电路用十进制计数器MC14017来对电池充放电进行控制，它是一种具有内部编码转换的5级触发组成的十进制计数器，是CMOS 结构的中规模集成电路，
可高速工作且无尖峰跳变输出，10个译码输出通常处于低电平，只是在到达它本身的时间周期才跳到高电平，输出响应相对于时钟脉冲的正跳沿。
MC14017可用于分频，十进制计数以及十进制译码显示等，电路完全是静态工作
方式，时钟输入允许缓慢上升或下降，进位输出采用级联形式。
2) MC14017引脚图，如图5所示。
.
Q03CLK 14Q51ENA
13
Q65RST 15GND 8VCC 16
Q89Q12Q24Q37Q410Q76Q911C0
12
MC14017
.
..
.
图5 MC14017的引脚图
3）管脚作用：13脚为位能端（ENA ），15脚为MC14017的复位端（RST ），
8脚为接地端（GND ），16脚为电源电压（VCC ），14脚为时钟脉冲输入端（CLK ）,
为MC14017提供脉冲来控制Q0~Q9和C 0的输出。
4）十进制计数器MC14017真值表：
表1 MC14017真值表
CLK ENA RST
DECODE
PUTOUT=n
0 x 0 n x 1 0 n x x 1 Q0 上升沿
n+1
下降沿x 0 n
x 上升沿0 n
1 下降沿0 n+1
表中x为不定状态，如果n<5，输出脚C0（12脚）为高电平，否则C0脚就为低电平。MC14017在脉冲的作用下，第一个脉冲到来时，Q0和C0输出为高点平，其它脚为低电平，Q1只在第二个脉冲到来时为高电平其余时间输出为低电平。依次类推，输出端Q只在其对应脉冲到来时才为高电平。
3、六反相器4069
1）组成：常用的数字集成电路有CMOS和TTL两种，其中CMOS电路具有消耗功率低，工作电压范围广和噪声容限大等特点，4000系列就是CMOS电路的一种。
集成电路4069又叫六反相器，内部由六个非门组成。非门又叫做反相器，它的特点是当输入是0时（低点位L），输出端是1（高电位H）；当输入端是1时（高电位H），输出端是0（低电位L）。即输出的状态和输入的状态相反。
2）管脚作用：CMOS数字集成电路4069，它是一个14脚的集成电路，其中7脚接地，14脚接电源的正极；其它的引脚就是反相器的输入和输出的引出脚，它是由六个反相器组成的集成电路，这六个单独的反相器每个都有两个引脚，一个输入，另一个就是输出。使用时，对这些引脚的处理可以分别对待，输入和输出的引脚可按电路设计来接，至于使用哪一个反相器，可以任意选择，使用非常灵活[3]。
集成电路4069引脚图如图6。
图6 集成电路4069引脚图
4、比较电路
1）功能：该系统的比较电路主要通过LM358来实现，电路要能对6V和12V的电池进行充电比较，把两个稳压二极管并联，通过选择开关来得到两个基准电压。根据需要把基准电压同电池电压进行比较，用LM358输出的高低电平对十进制计数器MC14017
的工作状态进行控制。
2）电路原理图，如图7所示。
图7控制电路原理图
3.2充放电电路
3.2.1电路组成
电瓶充电电路主要通过集成电路LM358的一个运算放大器，用电瓶电压同基准电压相比较来决定电池是否充电。
集成电路LM358内部有两个高性能运算放大器，可用正电源或正负双电源工作，电源电压范围宽，正电源为3.0~30.0V，正负电源为±1.5~15.0V，内电路包括相位补偿，各种转换放大，直流放大等电路，广泛应用于家用电器和工业仪器。
常见运放LM324集成电路具有电源电压范围宽，静态功耗小，可单电源使用，价格低廉等优点，因此被广泛应用在各种电路中。但是在制作电路板的时候将会有很多的不便，因此该设计中选用另一中常见的集成电路LM358来实现放大功能。它采用8脚双列直插塑料封装，其引脚排列图如图8，内部包含两组形式完全相同的运算放大器，除电源共用外，两组运放相互独立，每一组运算放大器可用图8的符号来表示，它有2个引出脚，其中“＋”、“－”为两个信号输入端，“V CC”为正电源端，“1OUT”、“2OUT”为输出端[4]。
图8 LM358引脚排列图
3.2.2充放电工作原理
1、充电部分原理
当十进制计数器IC3的输出端C 0（12脚）输出高电平（即前五个脉冲）时，反相器 IC2d 输出低电平，开关三极管V3导通，通过电阻R 14对电池充电，充电指示灯LED3点亮；当时钟脉冲的下降沿使IC3的12脚输出为低电平时，IC2d 输出高电平，开关三极管V3截止，停止充电，充电指示灯LED3熄灭。为了能用同一电路对6V 和12V 电池进行充电，V3应工作在放大状态。电路如图9所示。
图9 充电电路充电部分原理图
充电部分元件的计算和参数的选择：
选择10AH ，12V 的充电电池时，充电电流为1A ，晶体三极管V3的饱和电压忽略不记。可得R 14为：
Ω=-=-=
121
12
2414I E U R （7） 其中：U 为电源电压，E 为电池电压，I 为充电电流。
根据充电电流大小可以对晶体管V3进行选择，选集电极电流极限参数为2A 型号为3CK5A 的PNP 三极管[4]。
2、涓流充电部分
涓流充电部分主要通过晶体三极管V4来进行控制，当比较器IC4aA 输出低电平（即充电结束）时，晶体三极管V4导通，对电池进行涓流充电，指示灯LED2（红灯）电亮。电路如图10所示。
图10 涓流充电原理图
电路中元件参数的计算：
Ω=-=
-=
15
.04
.1415116f
f
I U U R （8） 其中：1U 为电源电压，f E 为电池停止充电电压，f I 为涓流充电电流。
3、放电电路部分
当时钟脉冲的下降沿使十进制计数器IC3的12脚输出为低电平时，反相器IC2D 输出高电平，开关三极管V3截止，停止充电。由于IC3的12脚输出高电平期间，脉冲数为1~5个，因此时钟脉冲6的下降沿，又使IC3的输出端Q6（5脚）输出高电平，开关三极管V1导通，电池通过电阻R 11放电，放电指示灯LED1（黄灯）点亮，电池进行放电。其中R 12是限流电阻。
电路如图11所示。
图11 放电电路原理图
放电电路参数计算，放电电流为：
cos 120.6
0.750.812
i p I ?η?=
==E ? A （9） 其中：p 为输出功率，cos ?为取0.6，η：取0.8，E i 为电池电压。
限流电阻为：
Ω==
=
2.1975
.04
.1411f
f I U R （10） 取Ω=2011R ，其中：f U 为电池最大放电电压，f I 为电池最大放电电流[4]。
根据放电电流和工作电压可以对晶体三极管V1进行选择，选取型号为3DD58A 的
NPN 型三极管 [8]。
3.3电源电路
电源电路的组成可以用下图表示，它由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路等四部分组成。其框图如图12所示。
电源变压器是将交流电网220V 的电压变为所需要的电压值，然后通过整流滤波电路将交流电压变成脉动的直流电压。由于此脉动的直流电压还含有较大的纹波，必须通过滤波电路加以滤波，从而得到平滑的直流电压。但这样的电压还随电网电压波动、负载和温度的变化而变化。因而，在整流、滤波电路后，还需要接稳压电路。稳压电路的作用是当电网电压波动、负载和温度变化时，维持输出直流电压稳定。
图12 电源电路框图
3.3.1电源降压电路
电源降压电路的作用是将220V交流电压降为整流电路所需的同一频率的交流电压。
3.3.2整流电路
整流电路的任务是将交流电压变换为单方向脉动的直流电压。其主要是利用二极管的单向导电性来作用的，因此二极管是构成整流电路的关键元件。
常见整流电路有半波整流、全波整流和桥式整流三种形式。这里采用单相桥式整流电路，因为桥式整流电路的优点是输出电压高，纹波电压较小，管子所承受的最大反向电压较低。可以把桥式整流电路看成是一个电子转换系统。整流过程中四个二极管两两轮流导通。整流电路如图13所示。
图13 单相桥式整流电路
图中T 为电源变压器即降压电路，它的作用是将交流电网电压U 1变成整流电路要求的交流电压222sin u U wt =，(2U 为有效值)选择合适的小功率变压器即可；R 1是要求直流供电的负载电阻。
负载上的直流电压120.9V V =，直流电流为1210.9I V R =。 每个二极管的平均电流为：
12120.45D I I V R == （11）
D1、D3或D2、D4所承受到的最大反向电压均为2V 的最大值，即：
22V V RM = （12）
3.3.3滤波电路
滤波电路是滤去整流后脉动直流电压中的交流电压成分，通常采用电容C 滤波电路。该电路简单，负载直流电压较高，纹波小。滤波以后的直流电压依靠稳压电路稳定到负载所需要的电压值。
电容参数选择： ()(
)10
1
3~523~52C T R I T U ≥= （13）
其中：T 为电源电压周期，121.2U U =
3.3.4稳压电路
1、组成：电路所需电压为15V 和24V ，稳压电路采用固定式三端稳压集成电路UA7824和UA7815。UA7800系列三端稳压器具有各种固定的输出电压，其应用相
当广泛，在插板稳压时，可以消减单端稳压的分布问题。同时它还可以通过外接元件获得可调的输出电压和电流。三端稳压集成电路UA7800系列的内部由启动电路、基准电压电路、取样比较放大电路、调整电路和保护电路等部分组成。
前言 (4) 第一章充电器原理 (5) 1.1 蓄电池与充电技术 (5) 1.2 密封铅酸蓄电池的充电特性 (5) 1.3 充电器充电原理 (6) 1.3.1 蓄电池充电理论基础 (6) 1.3.2 充电器的工作原理 (8) 第二章总体设计方案 (10) 2.1 系统设计 (10) 2.2 方案策略 (10) 第三章硬件电路设计 (12) 3.1 电路总体设计 (12) 3.2 芯片介绍 (12) 3.2.1 LM358双运放 (12) 3.2.2 UC3842单管开关电源 (13) 3.2.3 EL817光耦合器 (14) 3.2.4 场效应管K1358 (15) 3.3 电动车充电器原理及各元件作用的概述 (16) 3.3.1 充电器原理图 (16) 图3.5 充电器原理图 (16) 3.3.2 各元器件作用概述 (16) 3.4 功能模块电路设计 (17) 3.4.1 第一路通电开始 (17) 3.4.2 第二路UC3842电路 (17) 3.4.3 第三路LM358（双运算放大器）电路 (18) 3.5 电动车充电器改进方案 (21) 3.5.1 增加充满电发声提示电路 (21) 3.5.2 加散热风扇 (22) 第四章总结与展望 (23)
致谢 (25)
电动车智能充电器设计及应用 中文摘要： 本设计介绍了充电器对蓄电池充电的一般原理，从阀控蓄电池内部氧循环的设计理念出发，研究各种充电方法对铅酸蓄电池寿命的影响。针对蓄电池充电过程中出现的种种问题，分析现有各种充电方法存在的问题，提出一种可对铅酸蓄电池实现四段式慢脉冲充电的智能充电器设计方案。控制开关电源的脉冲频率和占空比，从而调节充电电流和电压，实现对蓄电池的分级慢脉冲充电。这个方案不仅可实现快速充电，同时可以减少析气，消除硫化，进行均衡充电，从而大大地延长了铅酸蓄电池的使用寿命。 关键词：慢脉冲充电；蓄电池；充电器； Abstract: The design describes the charger to the battery charger of the general principles, from the internal oxygen cycle of valve-regulated battery design concepts starting to study a variety of charging methods for lead-acid battery life implications. For battery charging problems arising in the process, analysis of existing problems in a variety of charging methods, proposed a lead-acid batteries could achieve the Four-slow pulse charge of the intelligent charger design. Control the switching power supply pulse frequency and duty cycle, thus regulating charge current and voltage to achieve the classification of the battery charge with slow pulse. This program not only for fast charging, while reducing analysis of gas, to eliminate sulfide, a balanced charge, thus greatly extending the service life of lead-acid batteries. Key words: slow pulse charge; batteries; charger;
基于MAX1898的智能充电器设计 在人们日常工作和生活中，充电器的使用越来越广泛。从随身听到数码相机，从手机到笔记本电脑，几乎所有用到电池的电器设备都需要用到充电器。充电器为人们的外出旅行和出差办公提供了极大的方便。 单片机在电池充电器领域也有着广泛的应用，利用它的处理控制能力可以实现充电器的智能化。充电器各类繁多，但从严格意义上讲，只有单片机参与处理和控制的充电器才能称为智能充电器。 1 实例说明 随着手机在世界范围内的普及使用，手机电池充电器的使用也越来越广泛。 本章将通过一个典型实例介绍51单片机在实现手机电池充电器方面的应用。实例所实现的充电器是一种智能充电器，它在单片机的控制下，具有预充、充电保护、自动断电和充电完成报警提示功能。 实例的功能模块如下。 ●单片机模块：实现充电器的智能化控制，比如自动断电、充电完成报警提示等。 ●充电过程控制模块：采用专用的电池充电芯片实现对充电过程的控制。 ●充电电压提供模块：采用电压转换芯片将外部+12V 电压转换为需要的+5V电压， 该电压在送给充电控制模块之前还需经过一个光耦模块。 ●C51程序：单片机控制电池充电芯片实现充电过程的自动化，并根据充电的状态给 出有关的输出指示。
2 设计思路分析 要实现智能化充电器，需要从下面两个方面着手。 （1）充电的实现。它包括两部分：一是充电过程的控制；二是需要提供基本的充电电压。（2）智能化的实现。在充电器电路中引入单片机的控制。 2.1 为何需要实现充电器的智能化 充电器实现的方式不同会导致充电效果的不同。 由于充电器多采用大电流的快速充电法，在电池充满后如果不及时停止会使电池发烫，过度的充电会严重损害电池的寿命。一些低成本的充电器采用电压比较法，为了防止过充，一般充电到90%就停止大电流快充，而采用小电流涓流补充充电。 手机电池的使用寿命和单次使用时间与充电过程密切相关。锂电池是手机最为常用的一种电池，它具有较高的能量重量比、能量体积比、具有记忆效应，可重复充电多次，使用寿命较长，价格也越来越低。锂电池对于充电器的要求比较苛刻，需要保护电路。为了有效利用电池容量，需将锂电池充电至最大电压，但是过压充电会造成电池损坏，这就要求较高的控制精度。另外，对于电压过低的电池需要进行预充，充电器最好带有热保护和时间保护，为电池提供附加保护。 一部好的充电器不但能在短时间内将电量充足，而且还可以对电池起到一定的维护作用，修复由于使用不当造成的记忆效应，即容量下降（电池活性衰退）现象。设计比较科学的充电器往往采用专用充电控制芯片配合单片机控制的方法。专用的充电芯片具备业界公认较好的－△V 检测，可以检测出电池充电饱和时发出的电压变化信号，比较精确地结束充电工作，通过单片机对这些芯片的控制，可以实现充电过程的智能化，例如，在充电后增加及时关断电源、蜂鸣报警和液晶显示等功能。充电器的智能化可以缩短充电的时间，同时能够维护电池，延长电池使用寿命。 2.2 如何选择电池充电芯片 目前市场上存在大量的电池充电芯片，它们可直接用于进行充电器的设计。在选择具体的电池充电芯片时，需要参考以下标准。 ●电池类型：不同的电池（锂电池、镍氢电池、镍镉电池等）需选择不同的充电芯片。 ●电池数目：可充电池的数目。 ●电流值：充电电流的大小决定了充电时间。 ●充电方式：是快充、慢充还是可控充电过程。 本例要实现的是手机的单节锂离子电池充电器，要求充电快速且具有优良的电池保护能力，据此选择Maxim公司的MAX1898作为电池充电芯片。
成绩： 自动控制原理 课程设计报告 学生姓名：黄国盛 班级：工化144 学号：201421714406 指导老师：刘芹 设计时间：2016.11.28-2016.12.2
目录 1.设计任务与要求 (1) 2.设计方法及步骤 (1) 2.1系统的开环增益 (1) 2.2校正前的系统 (1) 2.2.1校正前系统的Bode图和阶跃响应曲线 (1) 2.2.2MATLAB程序 (2) 3.3校正方案选择和设计 (3) 3.3.1校正方案选择及结构图 (3) 3.3.2校正装置参数计算 (3) 3.3.3MATLAB程序 (4) 3.4校正后的系统 (4) 3.4.1校正后系统的Bode图和阶跃响应曲线 (4) 3.4.2MATLAB程序 (6) 3.5系统模拟电路图 (6) 3.5.1未校正系统模拟电路图 (6) 3.5.2校正后系统模拟电路图 (7) 3.5.3校正前、后系统阶跃响应曲线 (8) 4.课程设计小结和心得 (9) 5.参考文献 (10)
1.设计任务与要求 题目2：已知单位负反馈系统被控制对象的开环传递函数 ()() 00.51K G s s s =+用串联校正的频率域方法对系统进行串联校正设计。 任务：用串联校正的频率域方法对系统进行串联校正设计，使系统满足如下动态及静态性能 指标： （1）在单位斜坡信号作用下，系统的稳态误差0.05ss e rad <； （2）系统校正后，相位裕量45γ> 。 （3）截止频率6/c rad s ω>。 2.设计方法及步骤 2.1系统的开环增益 由稳态误差要求得：20≥K ，取20=K ；得s G 1s 5.0201)s(0.5s 20)s (20+=+=2.2校正前的系统 2.2.1校正前系统的Bode 图和阶跃响应曲线 图2.2.1-1校正前系统的Bode 图
蓄电池性能检测系统锂电池充放电柜SBCT-3030TS 一、概述 蓄电池使用寿命一般为5-6年，在这么长的使用过程中往往会出现：电池端电压不均匀、电池壳变形、电解液渗漏、容量不足等现象，为供电带来安全隐患。蓄电池容量，是蓄电池充足电后放出电能大小的数值，因此蓄电池的容量反映了蓄电池的健康状况。 蓄电池长期浮充，容易造成活性物质钝化，电解液固化；蓄电池均充频繁，造成电解液干涸、极板栅格腐蚀； 大电流充电或过放电，造成极板变形、硫化。以上原因，导致电池容量降低甚至失效，给系统启动、通讯造成安全隐患； 蓄电池由于长期频繁使用，电解液比重不断增加，浮充电流加大，因此电极腐蚀更为迅速，电极腐蚀也会消耗氧气从而使电解液变干，这是蓄电池特有的故障。 当电池的实际容量下降到其标称容量的90%以下时，电池便进入衰退期。 当电池容量下降到标称容量的80%以下时，便进入急剧的衰退状态，这时电池已存在安全隐患，当电池容量下降到标称的70%以下时，电池已达到报废状态。 《电源维护规程》要求： 1)新安装的蓄电池验收应做100%容量实验； 2)蓄电池每年做一次放电深度为30%-40%实验； 3)超过三年后每年做一次放电深度为100%的容量试验； 4)蓄电池放电期间应每小时测量一次端电压和放电电流。 一、蓄电池检测方案 2.1.电池安装前检测、定期维护——电池容量寿命检测 充满电的蓄电池放置不用，逐渐失去电量的现象，称之自行放电。自行放电是不可避免的，在正常情况下，每天放电率不应超过0.35%～0.5%。自行放电的主要原因： 1)极板或电解液中含有杂质，杂质与极板间或不同杂质间产生了电位差，变成一个局部电池， 通过电解液构成回路，产生局部放电电流，使蓄电池放电。 2)隔板破裂，导致正负极板短路。 3)蓄电池壳表面上有电解液或水，在极桩间成为导体，导致蓄电池放电。 4)活性物质脱落过多，并沉积在电池底部，使极板短路造成放电。 因此安装备用蓄电池前，需要采用“电池容量寿命检测柜”进行100%的核对性实验，先对蓄电池进行补充电，再进行放电、放电完毕后再充电经检测确认蓄电池达到核定容量后，方可投入使用。
毕业设计论文 水温自动控制系统 钟野 院系：电子信息工程学系 专业：电气自动化技术 班级： 学号： 指导教师： 职称（或学位）： 2011年5 月
目录 1 引言 (2) 2 方案设计 (2) 2.1 总体系统的设计思路 (2) 2.2 部分外围系统的设计思路 (3) 3 硬件电路设计 (3) 3.1 单片机最小系统的设计 (3) 3.2 温度检测电路的设计与论证 (4) 3.3 显示功能电路的设计与论证 (5) 3.4 温度报警提示功能电路的设计与论证 (5) 3.5 外围电路控制设计 (6) 3.6 扩展部分方案设计 (7) 4 软件设计 (7) 4.1 控制主程序设计 (7) 4.2 温度设置程序设计 (8) 4.3 上下限报警程序设计 (8) 5 结论 (9) 结束语 (9) 致谢 (10) 参考文献 (10) 附录............................................................................................................... 错误！未定义书签。
水温自动控制系统 钟野 （XXXX电子信息工程学系指导教师：CXJ） 摘要：本文设计主要是采用A T89C51单片机为控制核心、以温度传感器（DS18B20）为温度采集元件, 外加温度设置电路、温度采集电路、显示电路、报警电路和加热电路来实现对水温的显示同时自动检测及线性化处理,其误差小于±0.5℃。本文重点介绍硬件设计方案的论证和选择，以及各部分功能控制的软件的设计。本次设计的目标在于：由单片机来实现水温的自动检测及自动控制，实现设备的智能化。 关键词：单片机;温度传感器;自动控制 Abstract: This paper is designed AT89C51 microcontroller as control core and temperature sensor DS18B20) for (temperature gathering element, plus the temperature setting circuit, temperature gathering electriccircuit, display circuit, alarm circuit and heating circuit to achieve water temperature display while automatically detecting and linearization, its error is less than 0.5 + ℃. This paper mainly introduces the hardware design argumentation and choice, and some functional control software design. This design goal is: by single-chip microcomputer to realize the automatic detection and automatic temperature control, realize the intellectualized equipment. Keywords: Microcontroller; Temperature sensors; Automatic control
常用电动车充电器根据电路结构可大致分为两种。第一种是以 UC3842驱动场效应管的单管开关电源，配合LM358双运放来实现三 阶段充电方式。其电原理图和元件参数见图表 1) 220v 交流电经TO 双向滤波抑制干扰，D1整流为脉动直流， 再经 U L 5竺““玮 rMCJEECNErME 寸 LLnE 寸 竺 Is 雪06 oaM 耳 " 请 U0S- O g !5— O O T — Q 1— Q Q LLI ips - 3 LL LL O 01 D ： Q tr ◎ L g 亠 0 LgLT-gifJZC^pOL 寸 16BE iliCrOOcrCEiVjZUOOLj^QQO 1 v~ift ggSiLLE 寸寸奇 己工 rsi TT in o Q
C11滤波形成稳定的300V左右的直流电。U1为TL3842脉宽调制集成电路。其5脚为电源负极，7脚为电源正极，6脚为脉冲输出直接驱动场效应管Q1（K1358）3脚为最大电流限制，调整 R25（2.5欧姆）的阻值可以调整充电器的最大电流。2脚为电压反馈，可以调节充电器的输出电压。4脚外接振荡电阻R1,和振荡电容C1。T1为高频脉冲变压器，其作用有三个。第一是把高压脉冲将压为低压脉冲。第二是起到隔离高压的作用，以防触电。第三是为UC3842提供工作电源。D4为高频整流管（16A60V ）C10为低压滤波电容，D5 为12V稳压二极管，U3（TL431）为精密基准电压源，配合U2（光耦合器4N35）起到自动调节充电器电压的作用。调整w2（微调电阻）可 以细调充电器的电压。D10是电源指示灯。D6为充电指示灯。R27 是电流取样电阻（0.1欧姆，5w）改变W1的阻值可以调整充电器转浮充的拐点电流（200 —300 mA ）。 通电开始时，C11上有300v左右电压。此电压一路经T1加载到 Q1。第二路经R5,C8,C3,达到U1的第7脚。强迫U1启动。U1 的6脚输出方波脉冲，Q1工作，电流经R25到地。同时T1副线圈产生感应电压，经D3,R12给U1提供可靠电源。T1输出线圈的电压经D4,C10整流滤波得到稳定的电压。此电压一路经D7 （D7起到防止电池的电流倒灌给充电器的作用）给电池充电。第二路经R14,D5,C9,为LM358（双运算放大器，1脚为电源地，8脚为电源正）及其外围电路提供12V工作电源。D9为LM358提供基准电压，经
毕业论文声明 本人郑重声明： 1．此毕业论文是本人在指导教师指导下独立进行研究取得的成果。除了特别加以标注地方外，本文不包含他人或其它机构已经发表或撰写过的研究成果。对本文研究做出重要贡献的个人与集体均已在文中作了明确标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 2．本人完全了解学校、学院有关保留、使用学位论文的规定，同意学校与学院保留并向国家有关部门或机构送交此论文的复印件和电子版，允许此文被查阅和借阅。本人授权大学学院可以将此文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本文。 3．若在大学学院毕业论文审查小组复审中，发现本文有抄袭，一切后果均由本人承担，与毕业论文指导老师无关。 4.本人所呈交的毕业论文，是在指导老师的指导下独立进行研究所取得的成果。论文中凡引用他人已经发布或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。论文中已经注明引用的内容外，不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究成果做出重要贡献的个人和集体，均已在论文中已明确的方式标明。 学位论文作者（签名）： 年月
关于毕业论文使用授权的声明 本人在指导老师的指导下所完成的论文及相关的资料（包括图纸、实验记录、原始数据、实物照片、图片、录音带、设计手稿等），知识产权归属华北电力大学。本人完全了解大学有关保存，使用毕业论文的规定。同意学校保存或向国家有关部门或机构送交论文的纸质版或电子版，允许论文被查阅或借阅。本人授权大学可以将本毕业论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用任何复制手段保存或编汇本毕业论文。如果发表相关成果，一定征得指导教师同意，且第一署名单位为大学。本人毕业后使用毕业论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为大学。本人完全了解大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，同意如下各项内容：按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本；学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存或汇编本学位论文；学校有权提供目录检索以及提供本学位论文全文或者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入学校有关数据库和收录到《中国学位论文全文数据库》进行信息服务。在不以赢利为目的的前提下，学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。 论文作者签名：日期： 指导教师签名：日期：
自控课程设计课程设计(论文) 设计（论文）题目单位反馈系统中传递函数的研究 学院名称Z Z Z Z学院 专业名称Z Z Z Z Z 学生姓名Z Z Z 学生学号Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z 任课教师Z Z Z Z Z 设计（论文）成绩
单位反馈系统中传递函数的研究 一、设计题目 设单位反馈系统被控对象的传递函数为 ) 2)(1()(0 0++= s s s K s G （ksm7） 1、画出未校正系统的根轨迹图，分析系统是否稳定。 2、对系统进行串联校正，要求校正后的系统满足指标： （1）在单位斜坡信号输入下，系统的速度误差系数=10。 （2）相角稳定裕度γ>45o , 幅值稳定裕度H>12。 （3）系统对阶跃响应的超调量Mp <25%,系统的调节时间Ts<15s 3、分别画出校正前，校正后和校正装置的幅频特性图。 4、给出校正装置的传递函数。计算校正后系统的截止频率Wc 和穿频率Wx 。 5、分别画出系统校正前、后的开环系统的奈奎斯特图，并进行分析。 6、在SIMULINK 中建立系统的仿真模型，在前向通道中分别接入饱和非线性环节和回环非线性环节，观察分析非线性环节对系统性能的影响。 7、应用所学的知识分析校正器对系统性能的影响（自由发挥）。 二、设计方法 1、未校正系统的根轨迹图分析 根轨迹简称根迹，它是开环系统某一参数从0变为无穷时，闭环系统特征方程式的根在s 平面上变化的轨迹。 1）、确定根轨迹起点和终点。 根轨迹起于开环极点，终于开环零点；本题中无零点，极点为：0、-1、-2 。故起于0、-1、-2，终于无穷处。 2）、确定分支数。 根轨迹分支数与开环有限零点数m 和有限极点数n 中大者相等，连续并且对称于实轴；本题中分支数为3条。
蓄电池de检测方案 一、检测目的 由于汽车上的需要，我们购买到了一台蓄电池。但出于对蓄电池质量、安全等方面的考虑，特对其进行检测。并制定出一套完整的检测方案。并选择其几项重要的性能指标进行检测。 二、检测要求 符合以下三个标准： ①GB/T2828.1-2003 按接收质量限（AQL）检索的逐批检验抽样计划 ②ZBT35001 电器硬设备基本技术条件 ③ZBT36009 电器接线柱标记 三、蓄电池的性能指标 ①蓄电池的电压 ②蓄电池的容量 ③蓄电池的使用寿命 ④蓄电池的效率 ⑤蓄电池的自放电 ⑥蓄电池的放电深度与荷电态 ⑦蓄电池内阻的检测 ⑧蓄电池的串联与并联 四、蓄电池的检测项目 ①蓄电池的外观检测 ②蓄电池的主要性能指标检测 ③蓄电池的好坏检测 五、检测具体的方法 1、蓄电池的外观检测：
检查产品的标志和标识，其内容包括生产厂家、规格型号、商标、正负极。如果上述内容缺漏，这项检测即为不格。外观检查中应特别小心所标内容与实际不符的情况。外观检查还应该考核蓄电池外壳质量。确保外壳硬度、注液孔等指标。 2、蓄电池的电压检测： 方法一：如图所示，蓄电池的输出电压为12V，利用万用表进行检测。先把万用表打到20V档，让后红棒头与黑棒头分别接到蓄电池的正极和负极。根据万用表显示出的电压判断蓄电池的电压是否正常。但这种测量不准确！因为测量内无负载，所以测量的不一定是蓄电池的实际电压。 方法二：用蓄电池检测仪测量蓄电池接线柱间的断路电压时，如果检测出来的电压等于或大于12.5V时，这是说明蓄电池正常。但是如果电压低于12.5V，则说明蓄电池存在问题或欠压。 3、蓄电池容量检测： 测试需要的准备： 1、测试必要的工具准备 测试所需工具包括：绝缘手套、万用表、测温仪、钳形直流表、蓄电池内阻仪、棘轮扳手、测试记录表、警示标示、防护眼镜、手电筒、PH试纸。 2、环境检查 机房环境检查：机房应该凉爽、干燥，机房内的通风和制冷设备需运行正常，温湿度监控设备运行正常。 UPS设备检查：协调UPS厂家技术人员对设备参数进行确认，根据电池方提供的数据设置UPS参数，其中包括：放电截止电压、均充限流、均充时间限制、均浮充电压的设置。 3、电池检查 电池外观检查：检查外观是否清洁，有无液体或污渍，如有液体或污渍可借助PH试纸帮助判断，并做好设备间的清洁工作帮助对故障点的判断。 4、人员准备 方法一：传统容量测试法。将蓄电池接上假负载，并接上电压表与电流表。调整负载大小使得放电电流保持在一个定值，当蓄电池的端电压到达放电终止电压时放电测试结束。然后根据测出的放电时间和放电电流来计算其容量。 方法二：电源监控控制测试法。此方案利用电源本身的监控，实现对蓄电池在设定时间，设定放电电流（满负荷）的放电，通过放电后电池组的参量变化，来初步估算蓄电池的容量。电源监控控制测试法不需另外增加其它电池容量检测设备。 方法三：曲线比较法。利用蓄电池容量检测设备对蓄电池进行几分钟的放电后再充电，将此过程中记录的数据绘制成曲线，对比该型号蓄电池的特性曲线数据库，进而分析蓄电池的剩余容量。曲线比较方法的特点： （1）用测试后所得的曲线可以比较直观的分析蓄电池的状态； （2）测试蓄电池时，需要该型号的容量分析数据库，制作此数据库需要一定的时间； （3）如负载太小，小于10小时放电率的电流或负载电流波动太大，需连接智能负载。 方法四：交流检测法。交流检测法特点： （1）不改变电源系统的任何工作状态；
北方民族大学学士学位论文论文题目:温度自动控制系统的设计 北方民族大学教务处制
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：
学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名：日期：年月日 导师签名：日期：年月日
铅酸蓄电池的结构和工作原理 （一）铅酸蓄电池的结构 铅酸蓄电池主要由正极板组?负极板组?隔板?容器和电解液等构成,其结构如下图所示： 1.极板 铅酸蓄电池的正?负极极板由纯铅制成,上面直接形成有效物质,有些极板用铅镍合金制成栅架,上面涂以有效物质?正极(阳极)的有效物质为褐色的二氧化铅,这层二氧化铅由结合氧化的铅细粒构成,在这些细粒之间能够自由地通过电解液,将正极材料磨成细粒的原因是可以增大其与电解液的接触面积,这样可以增加反应面积,从而减小蓄电池的内阻?负极(阴极)的有效物质为深灰色的海绵状铅?在同一个电池内,同极性的极板片数超过两片者,用金属条连接起来,称为极板组
或极板群?至于极板组内的极板数的多少,随其容量(蓄电能力)的大小而异?为了获得较大的蓄电池容量,常将多片正?负极板分别并联,组成正?负极板组,如下图所示： 安装时,将正?负极板组相互嵌合,中间插入隔板,就形成了单格电池?在每个单格电池中,负极板的片数总要比正极板的片数多一片,从而使每片正极板都处于两片负极板之间,使正极板两侧放电均匀,避免因放电不均匀造成极板拱曲? 2.隔板 在各种类型的铅酸蓄电池中,除少数特殊组合的极板间留有宽大的空隙外,在两极板间均需插入隔板,以防止正?负极板相互接触而发生短路?这种隔板上密布着细小的孔,既可以保证电解液的通过,又可
以阻隔正?负极板之间的接触,控制反应速度,保护电池?隔板有木质?橡胶?微孔橡胶?微孔塑料?玻璃等数种,可根据蓄电池的类型适当选定?吸附式密封蓄电池的隔板是由超细玻璃丝绵制作的,这种隔板可以把电解液吸附在隔板内,吸附式密封蓄电池的名称也是由此而来的? 3.容器 容器是用来盛装电解液和支撑极板的,通常有玻璃容器?衬铅木质容器?硬橡胶容器和塑料容器四种?容器用于盛放电解液和极板组,应该耐酸?耐热?耐震?容器多采用硬橡胶或聚丙烯塑料制成,为整体式结构,底部有凸起的肋条以搁置极板组?壳内由间壁分成3个或6个互不相通的单格,各单格之间用铅质联条串联起来?容器上部使用相同材料的电池盖密封,电池盖上设有对应于每个单格电池的加液孔,用于添加电解液和蒸馏水以及测量电解液密度?温度和液面高度? 4.电解液 铅酸蓄电池的电解液是用蒸馏水稀释高纯浓硫酸而成的?它的密度高低视铅蓄电池类型和所用极板而定,一般在15℃时为1.200～1.300g/cm3?蓄电池用的电解液(稀硫酸)必须保持纯净,不能含有危害铅酸蓄电池的任何杂质?电解液的作用是给正?负电极之间流动的离子创造一个液体环境,或者说充当离子流动的介质?电解液的相对密度对蓄电池的工作有重要影响,相对密度大,可减少结冰的危险并提
电力电子电动车充电器的设计方案 辽宁工业大学
电力电子技术课程设计<论文）题目：36V/2A电动车充电器设计 院<系）：电气工程学院 专业班级：电气112 学号： 学生姓名：张巍 指导教师： 起止时间： -12-30至 -1-10
课程设计<论文）任务及评语
院<系）：电气工程学院教研室：电气
摘要 电动自行车作为一种轻便的交通工具时下已非常普遍，其普及程度大有超赶自行车的趋势，而充电器是电动自行车必不可少的配件，电动车充电器市场巨大。该充电器基于电流模式的开关电源的原理设计，主电路采用单端反激式设计，控制电路以电流型集成控制器UC3842为核心，配合LM324光耦和TL431实现对蓄电池的充电控制。当前市场上的充电器可分为两类：一类是以UC3842为核心驱动的单管变换器，另一类是以TL494为核心驱动的半桥型变换器。TL494驱动的是半桥式连接的功率管，适用于较大功率；UC3842驱动的单管它激式功率管，适用于功率较小。本文基于UC3842设计了一款反激式低成本的36Ｖ电动车充电器。设计内容简介了相关芯片，给出了完整的实际设计电路详细分析了其设计及其工作原理，这其中包括主电路、工频整流电路、高频逆变-变压器-高频整流电路和显示部分的工作原理。实践应用表明，该充电器性能优良，适应性较强，比同性能的充电器成本低，很有市场竞争力。 关键词：集成控制器；充电器；开关电源；单端反激式
目录 第1章绪论1 1.1电力电子技术简况1 1.2本文设计内容4 第2章36V/2A电动车充电器电路设计5 2.1电动车充电器总体设计方案5 2.2具体电路设计5 2.2.1工频整流电路设计8
目录 1 实验背景 (2) 2 实验介绍 (3) 3 微分方程和传递函数 (6)
1 实验背景 在现代科学技术的众多领域中，自动控制技术起着越来越重要的作用。自动控制原理是相对于人工控制概念而言的，自动控制是指在没有人直接参与的情况下，利用外加的设备或装置（称控制装置或控制器），使机器，设备或生产过程（统称被控对象）的某个工作状态或参数（即被控制量）自动地按照预定的规律运行。 在自动控制原理【1】中提出，20世纪50年代末60年代初，由于空间技术发展的需要，对自动控制的精密性和经济指标，提出了极其严格的要求；同时，由于数字计算机，特别是微型机的迅速发展，为控制理论的发展提供了有力的工具。在他们的推动下，控制理论有了重大发展，如庞特里亚金的极大值原理，贝尔曼的动态规划理论。卡尔曼的能控性能观测性和最优滤波理论等，这些都标志着控制理论已从经典控制理论发展到现代控制理论的阶段。现代控制理论的特点。是采用状态空间法（时域方法），研究“多输入-多输出”控制系统、时变和非线性控制系统的分析和设计。现在，随着技术革命和大规模复杂系统的发展，已促使控制理论开始向第三个发展阶段即第三代控制理论——大系统理论和智能控制理论发展。 在其他文献中也有所述及（如下）： 至今自动控制已经经历了五代的发展： 第一代过程控制体系是150年前基于5－13psi的气动信号标准（气动控制系统PCS，Pneumatic Control System）。简单的就地操作模式，控制理论初步形成，尚未有控制室的概念。 第二代过程控制体系（模拟式或ACS,Analog Control System）是基于0－10mA或4－20mA 的电流模拟信号，这一明显的进步，在整整25年内牢牢地统治了整个自动控制领域。它标志了电气自动控制时代的到来。控制理论有了重大发展，三大控制论的确立奠定了现代控制的基础；控制室的设立，控制功能分离的模式一直沿用至今。 第三代过程控制体系（CCS，Computer Control System）.70年代开始了数字计算机的应用，产生了巨大的技术优势，人们在测量，模拟和逻辑控制领域率先使用，从而产生了第三代过程控制体系（CCS，Computer Control System）。这个被称为第三代过程控制体系是自动控制领域的一次革命，它充分发挥了计算机的特长，于是人们普遍认为计算机能做好一切事情，自然而然地产生了被称为“集中控制”的中央控制计算机系统，需要指出的是系统的信号传输系统依然是大部分沿用4－20mA的模拟信号，但是时隔不久人们发现，随着控制的集中和可靠性方面的问题，失控的危险也集中了，稍有不慎就会使整个系统瘫痪。所以它很快被发展成分布式控制系统（DCS）。 第四代过程控制体系（DCS，Distributed Control System分布式控制系统）：随着半导体制造技术的飞速发展，微处理器的普遍使用，计算机技术可靠性的大幅度增加，目前普遍使用的是第四代过程控制体系（DCS，或分布式数字控制系统），它主要特点是整个控制系统不再是仅仅具有一台计算机，而是由几台计算机和一些智能仪表和智能部件构成一个了控制
镉电极在铅酸蓄电池性能检测中的应用 我们知道，任何一种金属晶体都含有金属离子和自由电子，当金属插入该金属离子的溶液中，由于金属受到电解液溶质，溶剂离子及分子的作用，会出现下列情况：一种情况是组成金属晶格的金属离子脱离金属表面进入溶液中，由于金属离子离开金属表面造成金属表面剩有多余电子而使金属在该溶液中带有负电荷，另一种情况是由于金属离子的溶解度不大，而溶液中的金属阳离子向金属表面沉积使金属表面因阳离子过剩而带正电荷。这样一来，无论那种情况，都会因金属所带的电荷，使得金属与溶液分界处形成“双电层”。 如果金属带负电荷，则溶液中金属附近的阳离子会被金属吸引而集聚在它的附近．而阴离子则由于金属的排斥，在金属附近溶液中的浓度较低。这样，金属附近的溶液—中所带的电荷与金属本身所带的电荷与金属本身所带的电荷恰好相反，这就形成了“双电层”，由于金属与溶液的分界面上“双电层”的存在。则在金属与溶液的分界面上产生一定的电势差，这个电势差的太小与金属及溶液的性质有关。 金属在电解质溶液中形成的“双电层”产生的电势差就是该金属在该溶液中的电极电位。 金属插在溶液中，在同一时间内，有的金属离子从金属表面进入溶液中；有：曲存在于溶液中的金属离子沉积到金属表面上去，当金属离子进入溶液中的速度与溶液中的离子沉积到金属上去的速度相等时，这时的电极电位称为平衡电极电位。 目前，人们尚没有方法直接测量单个电极与溶液之间的电位差，也就是绝对电极电位。这是因为测量时使用电位差计，需要把电位差计测量端的一根导线接到电极上，而把另一根导线插入溶液中，但插入溶液中的导体本身又构成了一个电极，它与我们所测量跑电极组成了一个电池；实际电位差计测出的是这个电池两极的电位差也即电池电动势，而不是被测电极与溶液间的电位差。 因此，在实际中我们可以指定某一电极的电位为零，称为参比电极或标准电极，用参比电极与所测量的电极组成一个电池，用电位差计的负端接作为零点的参比电极，正端接被测量电极，当被测量电极的电位比参比电极高时，相对电极电位为正值，当被测量电极的电位低于参比电极电位时，则相对电极电位为负值。 同一个电极用不同的参比电极来测量，测得的电极电位不同，因此，一般电极电位应注明是相对于哪种参比电极测得的。例如，相对于镉电极铅负极的电极电位=0.1 V，相对于硫酸亚汞电极铅负极的电极电位=－0.101 V，而相对于镉电极硫酸亚汞电极电位=1.11 V。它们之间的关系为：? Pb(相对于Hg2S04电极)=?Pb(相对于Cd电极)－? Hg2S04(相对于Cd电极)=0.1－1.1=－1.01 V。 为了有一个统一的标准，国际上惯常使用标准氢电极作为参比电极，规定在任何温度下标准氢电极的平衡电极电位都为零，由于标准氢电极的精度很高，且制造结构复杂，溶液纯度要求很严，因此不便于实际应用，通常都是根据实际情况选用其它的参比电极进行测量，然后再利用已知的(统一测量完的)参比电极与氢标电极的电极电位再换算成氢标电极电位。 平时我们从标准电极电位表中查得某电极在某溶液中的电极电位有以下几个条件： 1、该电极电位是与标准氢电极电位的相对值。 2、标准电极电位是指标准状态下即各物质浓度为1M，101.33 KPa压力的状态下测得值。 3、该电极电位是平衡电极电位。 所以我们以往知道的铅蓄电池中铅的标准电极电位为－0.358 V，二氧化铅的标准电极电位为＋1.69 V，都是符合上述三个条件下的数值。 在实际测量中，要求选用的参比电极电位要稳定，重现性要好，并且参比电极的电解液最好能与被测电极的电解液一致。在铅酸蓄电池电极电位测量中最好用硫酸亚汞电极，即(Hg、Hg2S04·H2S04)，它的精度很高，但制作和使用比较麻烦，所以在一般试验室常采用镉电极(Cd、CdS04·H2S04)来测量铅蓄电地充放电时正负极的电位。其应用很方便，但准确性较低，误差可达十几毫伏以上。 参比电极的工作面积一般都不大，因此．有很小的电流通过，它的电位就会发生波动，在测量时，参比电极与被测电极之间存在龟位差会有电流经过测量仪表构成回路，测量电压表的内阻越大，经过的电流越小，对电位测量造成的误差越小，所以，在测量铅蓄电池的膈电压时要求电压表的阻抗在每伏1 000Ω以上。 在铅蓄电池的充放电过程中，常采用镉电极来测量正负极电位变化情况，通过测量结果可以判断极板是否工作正常。 金属镉(Cd)，密度为8.65，溶点约为388℃，镉电极用纯金属镉制成，新制的镉电极在使用前应浸泡在密度为1.10的稀硫酸溶液中3昼夜以上，否则因极化作用而量值不准，当镉电极不使用时，也必须把它浸在稀
论文题目:温度自动控制系统的设计
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：
学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名：日期：年月日 导师签名：日期：年月日
河南工业职业技术学院 毕业设计 题目：电动车锂电池充电器电路设计 姓名：王东阳 学院：河南工业职业技术学院 专业：电气自动化 班级：电气0906 学号：0401090632 指导教师：胡应占 2011年11 月28 日
摘要 摘要 电动自行车是绿色节能的交通工具，在节能环保的发展进程中电动自行车满足了消费者出行半径增大的需求。 另外，电动车电瓶采用锂电池越来越多。利用开关电源实现对锂电池高效率充电是目前的发展趋势。本设计通过认真调查锂电池充电注意事项，电动车用锂电池充电过程和充电曲线，综合运用了反激式开关电源技术，对电动车用锂电池充电器做了具体设计。 电路主要包括整流滤波电路、功率变换电路、稳压电路、恒流电路，充电指示电路，实现对锂电池分四个阶段高效率安全充电。充电过程分微弱电流调节充电阶段，恒流充电阶段，恒压充电。主电源部分采用线性光耦改变电流型PWM控制集成芯片UC3842中误差放大器的输入误差电压，实现稳压充电。恒流电路实现对锂电池恒流充电。电路设计满足客户要求，成本低廉。 关键词：反激式开关电源；锂电池充电器；UC3842；恒流充电
目录 摘要............................................................................................................................................................ II 1 绪论. (2) 1.1 电动车的发展概况 (2) 1.2 锂电池简述 (2) 1.3开关电源的产生与发展 (4) 1.4 设计目的和要求 (4) 1.5 主要设计内容 (5) 2 开关电源概述 (4) 2.1 隔离式高频开关电源 (4) 2.2 本设计所用术语 (5) 2.3 开关电源与线性电源 (6) 2.4 开关电源能量损耗和寿命 (6) 2.5 开关电源分类 (7) 3 反激式开关电源 (8) 3.1 反激式开关电源原理 (8) 3.2 主要器件简介 (11) 3.3 UC3842常用的电压反馈电路 (17) 4 总体设计 (23) 4.1电路组成 (23) 4.2系统实现功能 (24) 5主电源部分设计 (25) 5.1 输入电路 (26) 5.2 输入滤波电路 (27) 5.3 变压器设计 (28) 5.4 RCD箝位电路设计 (35) 5.5开关管选择 (37) 5.6输出滤波器 (38) 6控制电路设计 (35) 6.1低电流调节控制电路 (35) 6.2恒流电路 (36) 6.3充电指示电路 (37) 参考文献 (40) 附录1 本设计电路原理图 (42) 2 本设计PCB图 (43)