【2017年整理】汽车蓄电池.doc

概述 随着时代的发展，科学的进步，人们的生活水平日益提高，汽车成为了人们日常出行的代步工具，但是由于人为和老化的因素，汽车的蓄电池不是很稳定，因此设计一个过压欠压报警器是十分必要的。该系统的技术指标为：（1）电压的输出范围在5—15V可调；（2）当蓄电池电压小于10V或大于13V时各有发光二极管警报，报警延时5s。 方案论证 设计一个汽车蓄电池过压欠压报警器，要求的那个蓄电池电压低于10V或高于13V时，各由一个发光二极管报警，报警延时5s挺行驾驶员注意。 方案一原理框图如图一所示 图1 汽车蓄电池过压欠压报警电路的原理图 方案一在整流滤波电路中选用稳压管稳压电路，电压比较器采用了窗口比较电路，在延时报警电路中选用555芯片和74LS08双输入与门，低电平触发并延时报警，报警时间t=1.1RC。 方案二：原理框图如图二 图2 汽车蓄电池过压欠压报警的原理图 方案二在整流滤波电路中采用W7800，比较电路中采用滞回比较器，在延时报警电路中选用74LS161计数器来实现延时功能。 综合比较方案一与方案二，滞回比较器的灵敏度较低，W7800功耗大，555比74LS161做延时电路更为方便，因此，选择方案一。 三、电路设计 1.整流滤波电路如图3 图3 整流滤波电路 工作原理：当变压器副边电压处于正半周并且数值大于电容两端电压时，一对二极管导通；当变压器副边线圈负半周幅值变化到恰好大于电容两端电压时，另一对二极管导通，重复上述过程即可实现整流滤波功能。 2.稳压电路如图4 图4 稳压电路 工作原理：在稳压管构成的稳压电路中，利用稳压管所起的电流调节作用，通过限流电阻R3上电压或电流的变化来进行补偿，从而达到稳压目的。 3.电压比较电路如图5 图5 电压比较电路 工作原理：电压比较电路由窗口比较器构成，窗口比较器有稳定的高低电压输出且抗干扰能力强，通过滑动变阻器R1来实现输入电压的改变，当输入电压大于13V时，U2导通，U1截止；当输入电压低于10V时，U1导通，U2截止。 4.单稳态报警电路如图6 图6 单稳态报警电路 工作原理：该部分电路采用555芯片构成单稳态触发器实现延时的目的，低电平触发有效，R=47Kohm，C=100uF，延时时间t=1.1RC=5.17s。 5.整体电路图如图7 图7 汽车蓄电池过压欠压报警电路图 四、性能测试 1.整流滤波电路的测试如图8 图8 整流滤波电路测试 2.电压比较电路测试如图9 图9 电压比较电路测试 3.延时电路测试如图10 图10 延时电路测试 4.电路联调测试图如图11 图11 电路联调测试图 当汽车的蓄电池电压高于13V时，LED2亮，LED3每隔t=1.1RC=5.17s闪烁一次；当蓄电池电压低于10V时，LED1亮，LED3仍然每隔t=1.1RC=5.17s闪烁一次 五、结论 本次实验电路的设计，确实可以实现汽车蓄电池的过压欠压报警现象，通过本次模—数结合的课程设计，使我学会了使用Multisim进行仿真电路的设计，锻炼了自己结合实际情况设计电路的能力，也体会到了所学电子知识在实际生活中的应用，增加了自己学好专业的信心。 参考文献 [1] 阎石主编. 数字电子技术. [M]北京：高等教育出版社，2006年 [2] 陈振官等编著. 新颖高效声光报警器. [M]北京：国防工业出版社，2005年 [3]童诗白，华成英主编.模拟电子技术.[M]北京：高等教育出版社，2006年 [4]赵淑范，王宪伟编著.电子技术实验.[M]北京：清华大学出版社，2010年 附录一 总电路图 附录二 元器件清单 序号 编号 名称 型号 数量 1 集成运放 LM324N 2 2 双输入与门 74LS08 1 3 LED1 发光二极管 1 4 LED2 发光二极管 1 5 单稳态触发器 555 1 6 R6 1Kohm电阻 1 7 R7 1Kohm电阻 1 8 R8 47Kohm电阻 1 9 C2 0.01uF电容 1 10 C3 100uF电容 1 11 LED3 发光二极管 1 12 R4 1.5Kohm滑动变阻器 1 13 R5 680ohm电阻 1 14 VDD 干电池 3 稳压电路 整流滤波电路 电源变压器T 220V 50Hz 延时报警器 电压比较器 稳压管稳压电路 整流滤波电路 电源变压器T 220V 50Hz 滞回比较电路 74LS161计数器 1