嘉兴学院南湖学院毕业论文（设计）文献综述
题 目： 多功能充电器电路设计
系 别： 机建系 专 业： 电子信息工程
班 级： 电信N112 学 号： 201145679635 学生姓名： 李清宇
一、前言部分（说明写作目的，介绍有关概念、综述范围，扼要说明有关主题或争论焦点）
充电器,英文名称Charger,通常指的是一种为蓄电装置提供能量的设备。充电器在各个领域用途广泛，特别是在生活领域被广泛用于手机、相机等等常见电器。
充电器是采用电力电子半导体器件，将电压和频率固定不变的交流电变换为直流电的一种静止变流装置。在以蓄电池为工作电源或备用电源的用电场合，充电器具有广泛的应用前景。
充电器有很多，如铅酸蓄电池充电器、阀控密封铅酸蓄电池的测试与监测、镉镍电池充电器、镍氢电池充电器、锂离子电池充电器、便携式电子设备锂离子电池充电器、锂离子电池保护电路多功能充电器、电动车蓄电池充电器、车充等。
最近几年，伴随着手机、笔记本电脑、数码相机等电子产品在我国市场的热销，我国充电器行业得到了迅速的发展。
在整个充电器市场中，不同产品的充电器占据不同的份额。就中国而言，在整个充电器市场中，手机充电器所占份额居第一位，占据了绝大部分的充电器市场的份额；排第二
位的是笔记本电脑充电器；数码相机充电器所占份额排在第三位；电动自行车充电器排第四位。这四种产品的充电器占据了整个充电器市场的94%，剩下的为其它产品充电器所占的份额。
充电器的发展经历了三个阶段:
（1）限流限压式充电器
最原始的就是限压式充电，然后过渡到限流限压式充电，它使用的方式就是浅充浅放，其寿命表述就是时间，没有次数，比如10年。这种充电模式的效果较差。
（2）恒流/限压式充电器
这是充电器发展的第二阶段，这种模式的充电器占据了充电器市场近半个世纪。首先，以恒电流充电至预定的电压值，然后，改为恒电压完成剩余的充电。一般两阶段之间的转换电压就是第二阶段的恒电压。这种充电器充电电流总是低于电池的可接受能力，造成充电效率低，大大降低了电池的寿命。
（3）自适应智能充电器
随着大规模集成IC的出现，充电设备进入了一个全新的自适应、智能阶段，即称为第三代充电器。自适应充电器遵循各类电池的充、放电规律进行充、放电。并且具有温度补偿功能。充电系统由具有特殊功能的单片机控制，不断检测系统参数，按模糊推理算法不断调整充电参数，同一充电器可适应不同种类电池的充电，充电器自适应调整自己的输出电流，无需人工选择，避免操作失误。
二、主题部分（阐明有关主题的历史背景、现状和发展方向，以及对这些问题的评述） 自从1859年法国科学家普朗特以铅为电极制成铅酸蓄电池以来，铅酸蓄电池经过一百多年的发展与完善，已经成为世界上广泛使用的一种化学电池，铅酸蓄电池由于其成本低、容量大、安全可靠等特点，在通讯、铁路、军事、电动汽车、光伏发电等各个领域都有广泛的应用，逐渐发展成为社会生产和人类生活中不可缺少的设备。
蓄电池在实际应用中遇到的最大问题是其使用寿命远远达不到设计寿命。设计寿命在10--15年的蓄电池，在实际使用时大都在3～5年便损坏，有些甚至不到一年便失效了，这不但影响了电力系统的可靠性，而且还造成了重大的经济损失。蓄电池的使用寿命由多方面的因素决定，包括蓄电池本身的物理性能、使用环境、监控管理方式和充放电制度等。通过对过早 失效的蓄电池进行统计及分析发现，大部分都是由于充放电控制不合理而造成的。因此，要提高蓄电池的寿命，最重要的是使用合理的充电方法对蓄电池进行充电。如何高效、快速、安全地对蓄电池进行充电控制，一直是人们关心的问题。虽然蓄电池问世至今已有100多年的历史，但是由于技术条件的限制，目前很多的充电器仍然采用传统的充电方式，在使用这些传统充电方法的充电过程中，铅酸蓄电池大多存在着的过量充电和析气等现象。在一定程度上缩短了蓄电池的使用寿命，给使用者造成了一定的经济损失。
传统的蓄电池充电器结构简单，充电控制由模拟控制的方式实现，因而充电方法单一，无法根据蓄电池的荷电状态调整充电方法，而且也没有对蓄电池充电过程的监测和保护等功能，无法满足在无人监控场合的蓄电池充电。近年来，随着数字信号处理技术的日益完善、成熟，微控制器的性价比不断提高，蓄电池的充电控制也由模拟控制向数字化控制转变，数字控制的蓄电池充电系统可以实现各种复杂的充电控制方法，能够对蓄电池的充电过程进行监控和显示，提高系统的灵活性，缩小系统的体积，在更加高效充电的同时延长蓄电池的充电使用寿命。随着铅酸蓄电池在新能源开发中的广泛应用，对蓄电池的充电方法和充电装置都提出了新的要求：研究并设计一种快速、高效、安全的蓄电池充电系统成
为一项很重要的任务。对蓄电池充电的改进可以从两个方面考虑，一是蓄电池的充电方法，二是蓄电池的蓄电池充电本质上是一个能量转换的过程，蓄电池充电装置实际上是一个充电电源，该充电电源通过一定的控制算法使得输出电压和输出电流与蓄电池充电曲线相吻合。目前，常用的充电电源主要有以下三种：相控电源、线性电源和开关电源。
(1)相控电源是比较传统的电源，它将市电直接经过整流滤波后输出直流，通过改变可控硅整流器的导通相位角，来控制电源的输出电压。相控电源所使用的变压器是工频电源变压器，它的体积庞大，由此造成相控电源本身体积庞大、效率低下。而且该类电源动态响应差、可靠性低。目前相控电源已经有逐步被淘汰的趋势。
(2)线性电源是另一种常见的电源，它是通过串联调整管，可以连续控制的电源。线性电源的功率调整管工作在放大区，通过的电流是连续的。由于调整管上的损耗功率较大，所以需要采用大功率调整管并需要装配体积很大的散热器。
(3)开关电源的研究发展历史比较短，在20世纪60年代中期开始了相关的研究，并于当时研制出了201d-Iz的DC／DC变换器，这为开关电源的发展奠定了基础。七十年代，出现了使用高频变换技术的整流器，它使交流电不经过50I-Iz的工频变换器，而是直接整流再逆变为高频交流，再整流滤波变为所需的直流。
随着电力电子技术和自动控制技术发展，尤其是大功率高压场效应管等新型高频开关器件的出现，使得功率变换器的开关频率得到很大的提高，减小了功率变换器中的变压器体积和重量，从而大大减小了开关电源的体积和重量。
充电装置。随着电力电子技术、微电子技术、计算机技术以及自动控制技术的发展，蓄电池的充电控制方法和充电装置的研究也越来越广泛，这两个方面的研究设计对光伏发
电、电动汽车等新兴绿色环保产业的发展具有非常重要的意义。蓄电池充电本质上是一个能量转换的过程，蓄电池充电装置实际上是一个充电电源，该充电电源通过一定的控制算法使得输出电压和输出电流与蓄电池充电曲线相吻合。目前，常用的充电电源主要有以下三种：相控电源、线性电源和开关电源。
(1)相控电源是比较传统的电源，它将市电直接经过整流滤波后输出直流，通过改变可控硅整流器的导通相位角，来控制电源的输出电压。相控电源所使用的变压器是工频电源变压器，它的体积庞大，由此造成相控电源本身体积庞大、效率低下。而且该类电源动态响应差、可靠性低。目前相控电源已经有逐步被淘汰的趋势。
(2)线性电源是另一种常见的电源，它是通过串联调整管，可以连续控制的电源。线性电源的功率调整管工作在放大区，通过的电流是连续的。由于调整管上的损耗功率较大，所以需要采用大功率调整管并需要装配体积很大的散热器。
(3)开关电源的研究发展历史比较短，在20世纪60年代中期开始了相关的研究，并于当时研制出了201d-Iz的DC／DC变换器，这为开关电源的发展奠定了基础。七十年代，出现了使用高频变换技术的整流器，它使交流电不经过50I-Iz的工频变换器，而是直接整流再逆变为高频交流，再整流滤波变为所需的直流。
三、总结部分（将全文主题进行扼要总结，提出自己的见解并对进一步的发展方向做出预测）
以快速智能充电系统充电的蓄电池是未来的发展趋势，目前国内对快速智能充电技术的研究还处于初始阶段，提出的智能充电机应该具有以下基本特征：
1）应用检测技术，组成充电器和蓄电池闭环系统，能自动根据蓄电池的技术状态计算
充电工艺参数，实现动态跟踪，并闭环控制充电电流和充电电压，无需人工控制；
2）能对充电状态不同的蓄电池有良好的适应性，并都能在微量析气的临界状态下进行充电；
3)具有完善的系统自诊断、故障定位和适时处理功能；
4)具有较好的人机对话窗口，结构简单、操作简单、技术指标先进； 5)有便于功能扩充、技术升级和性能可靠的硬件平台。
随着电力电子技术和自动控制技术发展，尤其是大功率高压场效应管等新型高频开关器件的出现，使得功率变换器的开关频率得到很大的提高，减小了功率变换器中的变压器体积和重量，从而大大减小了开关电源的体积和重量。
四、参考文献（根据文中参阅和引用的先后次序按序编排）
1、陈明奇,钮心忻,杨义先;数字水印的研究进展和应用[J];通信学报;2001年05期 2、张素娟;数字图像水印技术的研究[D];北京工业大学;2000年
3、贾淑芸，黄荣怀，温孝东，叶卫平；基于置乱和混沌加密的数字图像水印技术研究； 北京师范大学信息科学学院 ；2005年4月
五、导师评语： 建议成绩：
签字： 年 月 日 六、专业意见： 建议成绩：
签字： 年 月 日
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