دانلود مقاله کاربرد ریز کنترل کننده- شارژ باتری

اختصاصی از فی توو دانلود مقاله کاربرد ریز کنترل کننده- شارژ باتری دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

پیشگفتار:
با تحول کنونی ارتباط بی سیم، مالکیت تلفن همراه اکنون منظره ای عادی در اکثر کشور های توسعه یافته است. همراه سهولت سریع و آسان ، این موقعیت هم چنین با خود حوزه جدیدی از فرصت های شغلی را به همراه آورده است. اما با هر تلفن همراه سلولی یک باتری قابل شارژ و یک شارژ باتری عرضه می شود. هم چنانکه گرایش به سمت شبکه بی سیم هم چنان رو به گسترش است تلفن های همراه سلولی با این کارهای اضافی اکنون در حال غلبه بر بازارهستند با این وجود نیاز برای باتری های قابل شارژ مجدد و شارژرهای همراه آن ها را افزایش می دهد. به علاوه محبوبیت دستگاه های دستی مانند PDA و mp3 .واکمن و دوربین های دیجیتال همگی به باتری هایی برای کار کردن نیاز دارند که به اهمیت باتری های دارای قابلیت شارژ مجدد می افزایند با به خاطر سپردن این امر این مقاله قصد دارد تا مشخصه های خاص باتری های قابل شارژ مجدد را توضیح دهد و پس از آن توضیحی داده خواهد شد در مورد اینکه چگونه یک شارژ باتری با قابلیت شارژر سریع طراحی می شود.
Holtek Semicouductor اخیرآ یک دستگاه ریز کنترل کننده شارژر باتریHT46R47 را عرضه کرده است. این دستگاه می تواند به طور کلی به عنوان اساس در پس شارژرهای باتری با قابلیت شارژر سریع برای گستره ای از باتری های قابل شارژ مجدد که بیشترین کار بر را دارند نظیر باتری های Li-ion,Ni-NH,Ni-Cd در کاربرد هایی نظیر تلفن های همراه واکمن ها ،PDAs و ....بکار می روند. این مقاله کار HT46R47را به منظور توضیح بیشتر اصول موجود در پس شارژ کردن باتری های Li-ion,Ni-MH,Ni-Cd را علاوه بر دادن درکی از اینکه چگونه یک شارژر مناسب بسازیم توضیح می دهد.
پس از مطالعه امیدواریم که خوانندگان شناخت لازم برای دست بکار شدن برای طراحی شارژر خود و باز شناختن نقاط قوت و ضعف انواع مختلف باتری ها و شارژرهایی که در حال حاضر موجود هستند داشته باشند.
گر چه ریز کنترل کننده 46H47توسطHoltek با بازار شارژر باتری به عنوان کانون توجه اصلی گسترده کاربد آن بسیار متنوع است. برای مثال کارکردهای گسترده درونی آن و انعطاف پذیری آن آن را برای گستره ای از کاربرد هایی متناسب می کند که به آنالوگ برای تابع های دیجیتالی نیاز دارند. تعیین ایمنی بالای صدای آن, آن را برای استفاده در حوزه کاربرد ابزار معمولی متناسب میکند در حالیکه تابع خروجیPMW درونی هم چنین وسیله ای برای تأمین و کنترل ولتاژ فراهم می آورد.

باتری و شارژر:
باتری هایی که به طور گسترده در بازار به کار برده می شوند انواع Li-ion,Ni-NH, Ni-CD هستند که که همگی ظرفیت شان را درmAh اندازه می گیرند.
این ارزش میزان جریانی را که باتری می تواند برای میزان مشخصی از زمان تأمین کند نشان می دهد.
برای مثال یک باتری500mAk باید بتواند بطور مداوم 500mA را برای 1 ساعت یا 50mh را برای 10 ساعت تأمین کند. به بیان ساده تر هر چه قدر ظرفیت باتری که در mAh اندازه گرفته شده است بزرگتر باشد باتری مدت بیشتری می تواند جریان را تأمین کند.
به هر حال به منظور دست یافتن به حد اکثر کار آیی و با صرفه بودن باتری اطمینان حاصل کردن از اینکه باتری کاملآ شارژ شده است ضروری است . برای انجام این کار نه تنها انتخاب شارژرهای باتری که بتواند باتری هارا در زمانی کوتاه مجدد شارژ کند ضروری است بلکه آشکار ساختن زمانیکه باتری در کاملترین حالت شارژر شد قرار دارد ضروری است. به منظور شارژر سریع در یک ساعت, جریان شارژر باید در500Ah/1h=500mAبماند. برای به اصطلاح ظرفیت500mAh باتری یک جریان شارژ کننده1C,500mA نامیده می شود. اگر باتری های Ni-Cd یا Ni-NH بدون اولین تخلیه کامل شارژ مجدد شوند آنها از کاهش ظرفیت کلی شان آسیب خواهند دید. پدیده ای که به عنوان تأثیر حافظه شناخته شده است. باتری های Li-ion از تأثیر حافظه آسیب ندیده و از کاهش ظرفیت مشابهی را تجربه نخواهند کرد اگر بدون اولین تخلیه شارژ مجدد شود.
در طول فرایند شارژ مجدد دانستن این که چه زمان باتری به شرط شارژ کامل رسیده است با اهمیت است .بدون قابلیت پی بردن به این شرط شارژر به ذخیره کردن جریان در باتری حتی پس از این که به حالت کامل شارژ شده رسیده باشند ادامه می دهد موقعیتی که می تواند به باتری ها آسیب برساند. در ادامه روش پی بردن به حالت کاملتر شارژ شده باتری ها Li-ion,Ni-NH,Ni-Cd را نشان می دهد.
نمونه کاربرد HT46R47MCU:
توضیح مختصری از HT46R47MCU اکنون داده می شود با ان همه اول نمودار بلوکی نشان داده شد بحث خواهد شد.

در زیر تخصیص پایه برای HT46R47MCU قرار دارد.

با مراجعه به نمودار بلوکی و نمودارهای پایه کارکردهای 46R47MCU به صورت زیر مطرح می شوند.
HT46R47 ریز کنترل کننده 8 بیتی RISC را استفاده می کند. این کنترل کننده مجموعه مؤثر دستور العملی از 63 دستورالعمل رادر برگرفته و دارای پشته سخت افزار6 مرحله ای است. تایمر داخلی Watch Dog میتواند در نتیجه نقص نرم افزار با تنظیم کردن ریز کنترل کننده به طور خودکار از عملکرد نادرست جلوگیری کند. تنظیم ولتاژ پایین جهت پی بردن به تامین نیروی ولتاژ گنجانده شده و به طور خودکار دستگاه را تنظیم می کند باید این ولتاژ زیر ارزش خاص قرار بگیرد.کاربرد وسیع رمز ظرفیت حافظه به صورت برنامه حافظه درونی 2k تأمین شده است درحالیکه گزین Option Romفراهم شده است تا گزینش های قابل انتخاب و کارهای انتخاب شده توسط کاربر را ذخیره کند. حافظه داده های داخلی رم 64 بایستی نیز برای ذخیره سازی موقتی ارزش ها در طول اجرای برنامه فراهم شده است. انواع مختلفی از وقفه ها به صورت پایه وقفه بیرونی, وقفه تایمر درونی و وقفه کانتر تایمر بیرونی. اضافی نیز برای آنالوگ 9 بیتی به مبدل دیجیتالی فراهم شده است.

* 13110 پایه تأمین شده اند، PA ,8 پایه فراهم می کند، PB ,4 پایه اضافی و یک پایه بیشتر از PD فراهم می کند. چندین پایه چند کاره در این پایه ها، O/I گنجانیده شده اند. پایه PA3 یک پایه چند کاره بوده و خروجی PFD را در این پایه فراهم می کند، در حالیکه PA4 نیز که چند کاره است، دارای کار خارجی واقعه شماراست. پایه های ورودی آنالوگ AN0~AN3 برای ADC بوسیله ی پایه های PB0~PB3 فراهم شده اند. صرف نظر از این پایه های چند کاره باید توجه شود که کار کرده PD0/PWM,PA3/PFD باید از منوی گزینش انتخاب شوند که ارزش آنها در طول برنامه نویسی دستگاه ثابت خواهد شد. اگر پایه PA4 به عنوان یک پایه وقفه بیرونی مستقر شده باشد، آن باید به عنوان پایه ورودی طراحی شود، پایه های چند کاره PB0~PB3/AN0~AN3 می توانند به صورت پایه های O/I یا به صورت پایه های ورودی آنالوگ تحت کنترل نرم افزار طراحی شوند.
* ورودی برای تایمر کنتور 8 بیتی داخلی می تواند از پایه تایمر خارجی یا از بسامد مرجع داخلی ذخیره شده باشد. با بکاربردن بسامد مرجع داخلی ساعت سیستم می تواند تقسیم شود تا گستره ای از 8 بسامد مختلف برای استفاده به عنوان ساعت ورودی تایمر / کانتر را بدست دهد که با حداکثر نسبت تقسیم 128، یک منبع تایمر ساعت انعطاف پذیر را فراهم می کند. بسامد خروجی PFD نیز بوسیله ی تایمر / کانتر 8 بیتی کنترل می شود بسامد pfd به واسته سر ریز بیت تایمر کانتر 8 بیتی تقسیم بر 2 کنترل می شود. برای مثال اگر دوره ساعت ورودی کانتر/ تایمر us1 باشد، و اگر کانتر تایمر یک شرط سر ریز را منتشر خواهد کرد، که اگر بر 2 تقسیم شود، خروجی PFD را تأمین می کند. دوره خروجی PFD بنابراین می تواند به صورت زیر محاسبه شود:
s S (256-6)*2=500 1
بنابراین خروجی PFD بسامد S 1/500 وارد که مساوی 2KHZ است. با استفاده از روش بالا برای مستقر کردن کانتر/ تایمر 8 بیتی، ارزش های مختلف بسامد PFD می تواند ایجاد شود.
تابع درونی PWM می تواند بکار برده شود تا بهترین روش کنترل جریان را برای کاربردهای شارژر باتری فراهم کند. کاربرد مدار ضمیر شده برای تعیین HT46R47 باید برای کاربرد این کنترل مشورت شود.

پایه PD0/PWM به یک ترانزیستور NDN از طریق یک جفت RC موازی متصل شده، متصل شده است که به نوبت حالت روشن/ خاموش/ ترانزیستور DND متصل به این مدار را کنترل می کند. هنگامیکه علامت خروجی PWM بالا باشد، هر دو ترانزیستور NPNو PNP روشن هستند و القاء گری که به ذخیره V12 متصل است به جریان شارژ کننده ای منجر می شود که برای باتری تأمین می شود. وقتی خروجی PWM پائین باشد، ترانزیستور های NPNوPNP خاموش خواهند بود و ذخیره V12 از القاء گر جدا خواهد شد و در نتیجه، جریان شارژ کننده برای باتری خاموش خواهد بود. جریان ایجاد شده بواسطه میدان که در حال ضعیف شدن است اطراف القاء گر قطع خواهد شد از طریق دیود اسکاتکی با کنترل سیکل کار این سیگنال PWN ، گزینش PWM مورد نیاز باید انتخاب شود. سیکل کار سیگنال PWM ارزش قرار داده شده در ثبت موقتی PWM 8 بیتی را دنبال می کند. توجه داشته باشید که بسامد سیگنال خروجی PWM در ارزش ساعت سیستم تقسیم بر 256 ثابت است، اما یک فاکتور4 با تقسیم سیگنال PWM به 4 بخش افزایش می یابد که بسامد خروجی PWM مساوی با ساعت سیستم تقسیم بر 4 را می دهد. سیگنال های بالاتر بسامد بازده های شارژ کلی تصویری می دهد. اگر نیاز به تغییر بسامد سیگنال PWM باشد، تنها راه تغییر بسامد سیستم است. هم چنین طراحی پایه PDO به عنوان ورودی برای فراهم ساختن ورودی PWM ضروری است. هم چنین توجه کنید که ارزش PDO باید بالا قرار داده شود تا خروجی PWM را فراهم کند، اگر پائین قرار داده شود خروجی در موقعیت پایین باقی خواهد ماند.

* انعطاف پذیری محصول با گنجاندن یک ADC چهارگانه و بیتی در ابزار به شدت تقویت می شود. ورودی های آنالوگ 4 در استفاده مشترک با پایه های O/I PB هستند. منبع ساعت برای ADC دارای 3 گزینش بوده و می تواند بسته به نیازهای تغییر زمان کاربر انتخاب شوند. اگر دقت ADC 8 بیتی برای کاربرد کافی باشد، ارزش تغییر یافته می تواند مستقیماً از قرائت ثبات ADC منفرد خوانده شود بدون نگرانی در مورد ثبات اضافی و فرآیند تبدیلی برای بیت اضافی.
معمولاً به هنگام ایجاد یک تبدیل A/D، بررسی موقعیت ذخیره نیرو با اهمیت است برای اطمینان از اینکه هیچکدام از پایه های خروجی در طول این دوره در حال عوض شدن نیستند که می تواند منبع صدای ناخواسته را ایجاد کرده و شاید ارزش تغییر را تحت تأثیر قرار دهد. بازگشت به عملکرد عادی می تواند پس از اینکه تغییر A/D کامل شد می تواند انجام شود. فیلتر کردن مناسب ذخیره نیرو و خطوط ورودی ADC می تواند خطاهای بالقوه را بیشتر کاهش دهد. دقت باید مبذول شود با طرح PCB و ذخیره نیرو و ورودی آنالوگ ADC به اطمینان از حداقل تداخل منجر می شود. توصیه می شود که خازن MF 0.1 بین VDD و VSSقرار داده شود تا تأثیرات صدای ذخیره نیرو را کاهش دهد.
دقت بهتر ADS می تواند با انتخاب منابع ساعت تحت 1MHZ بدست آید. سرعت تغییر دارای رابطه ای با دقت خروجی ADC با سرعت های پایین تر است که دقت های بالاتری را بدست می دهد.
پس از این مقدمه بر شارژر باتری MCU.HOLTEK اکنون با بکار بردن تعیین دستگاه و کاربرد مدار، طراحی دو باتری NI-Cd NI-MH, یا شارژر سریع باتری Li-ion امکان پذیر است.
وضعیت سویچ2 سویچ 1
را مستقیماً بدون تخلیه شارژ می کندNI-MH,Ni-CDباتری
را پیش از شارژ کردن تخلیه می کندNi-MH,Ni-CDباتری
را بدون تخلیه شارژ می کندLi-ionباتری
را بدون تخلیه شارژ می کندLi-ionباتری خاموش
خاموش
روشن
خاموش خاموش
روشن
خاموش
روشن

* هر نگهدارنده باتری دارای دو LEDS است که بصورت زیر بیان می شود:

وضعیت LED2 LED 1
خالی خاموش خاموش
شارژ کردن روشن خاموش
ذخیره یا تخلیه خاموش روشن
کاملاً شارژ شده روشن روشن

* اصل طراحی: پیش از طراحی یک شارژر مناسب، پی بردن به مشخصه های مختلف هر نوع باتری با قابلیت شارژ مجدد ضروری است. چندین روش برای تعیین اینکه آیا یک باتری Ni-CD یا Ni-MH کاملاً شارژ شده است وجود دارد:

فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد

تعداد صفحات این مقاله 12   صفحه

پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید