本项目涉及220V高压电，具有危险性，务必要做好高压防护，作者不对所产生的结果负任何责任

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项目简介

本项目是5串锂电的充电器，恒流1.25A，21V恒压充电，实时显示充电电流电压以及当前的状态。

项目功能

本设计是5串锂电池充电器；两个二位数码管实时显示当前的充电电压和电流，有电池检测，充满自停，故障终止功能。上电后系统进入待命状态，每隔3秒打开充电看是否需要进行充电，如果电压在15-22v之间，电流大于200ma，则进行充电，如果电压超出正常值，则进入故障状态，关闭充电。待充电电流小于200ma后，进入充满状态，关闭充电。待命，检测，充电，充满，故障的各个状态有对应的LED显示。

项目参数

本设计采用KP22035WGA AC-DC芯片，设计简单效率高；
本设计采用MK1718 副边同步整流芯片，发热小效率高；
本设计采用MX74502D23 + 背对背S40N06D 防倒灌和关断，损耗小；
两个两位数码管直观实时显示电流和电压，8个数码管显示状态；
有电池检测功能，有效防止误充不同规格得电池包；

原理解析（硬件说明）

AC-DC部分

AC_DC部分.png
AC-DC部分使用反激设计，主控芯片为KP22035WGA，该芯集成了高压mos管，有功耗低效率高的特点。

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反馈部分使用TL432+光耦，TL432使用100k和3M电阻并联，阻值为96.77K，下臂为30.1k，33.2k，10k并联，阻值为6.12k，采用多电阻并联是为了方便以后微调电压。TL432基准电压为1.25v，1.25*（1+96.77/6.12）= 21.02v，为充电器空载电压。
副边整流部分采用MK1718，芯片内部集成100V 8.5mΩ同步整流管，支持CCM，DCM和QR工作模式。

防倒灌和关断

防倒灌和关断部分使用MX74502D23+两个nmos管S40N06D背对背安装，这样比二极管防反的压降会低，并且减少损耗，还能完全关断。MX74502D23有过压保护功能，在电压超过设定值的时候，会关闭mos管保护负载，这里设定为22v。

限流控制

限流.png
采样电阻使用两个0.01欧电阻串联，阻值为0.02欧,限流部分的参考电压使用tl431，参考电压为2.5v，LM358_2运放设计成比较器，反相的电压由2.5v参考电压分压得到，分压上臂为100k，下臂为1.1k与10k并联得0.99k，2.5 * 0.99 / （100 + 0.99） = 0.0245v，对应的电流为0.0245/0.02=1.22A，接近1.25A。当电流没到达限流时，运放的反相电压大于正相电压，输出为0，系统对fb无影响，到达限流时，运放的正相电压大于反相电压，输出为1，对fb施加高电平，tl432导通，反馈光耦导通，电压被拉低达到限流效果。中间串个发光二极管是为了观察限流是否工作，调试完成后可以短路掉。

逻辑控制和电流电压显示

逻辑控制和电流电压显示的主控为STC的STC8H4K64TL，该芯片集成了LED驱动，使用数码管显示时，设定好显示的参数后，只需要往寄存器写入对应的数据，就能自动刷新显示。这里使用2个2位共阴0.28寸的数码管显示电流和电压，8个led显示状态，为了降低LDO的压力，设置的电流比较小，3.3 - 1.8 / 300 = 0.005，为5ma，数码管和LED尽量选高亮红色数码管，如果选绿色普通的可能会看起来很模糊。
adc参考电压为上面的TL341基准电压，2.5v，接主控的adc_ref。

电流检测.png
电流检测由上面的0.02欧检测电阻产生的电压送到LM358_1的正相输入，该运放设置为正相放大器，R35和R33，R34决定放大倍数，R35为100k，R33由2个4.7k电阻并联得到2.35k电阻，R34为280欧，
2.35 + 0.2 8= 2.63
100 / 2.63 + 1 = 39.023
0.02 * 39.023 / 2.5 * 4096 / 16/ 8 = 9.989 约为10
adc取高8位右移3位得到10倍电流值，电流检测使用ADC3通道，

电压检测.png
电压检测由B+分压送到ADC7通道进行采样，分压电阻网络由R39，R40，R41组成，R39 100k， R40 5.1k， R41由5.1K和10k并联得3.38k。
8.48 / 108.48 / 2.5 * 4096 / 16 / 8 = 1
取ADC高8位右移3位得v值

显示由两个两个两位共阴0.28英寸数码管显示电流和电压，8个led显示状态。电流单位为A，带一位小数，电压单位为V，两位整数。

烧录

烧录png.png
STC单片机烧录时需要重启，在调试的时候不安装R49，由烧录器外部控制MCU的供电。

软件代码

代码见仓库
5串锂电充电器
采用sdcc作为编译软件，在ubuntu服务器上进行编译，生成的hex文件由stc官方提供的stc-isp进行烧录，防止版权纠纷。

硬件

外壳使用83 * 58 * 33无耳透明盖防水接线盒，线材使用旧电源拆下来的220V两芯电源输入线和5521插头输出线，在上下两个地方开口放限位进去固定线材，螺丝使用M3 * 5的PB螺丝。

注意事项

本产品有220V高压部分，烧录时最好使用带隔离的烧录设备，以免造成损失。
由于AC-DC部分的变压器计算和制作相当困难，最好能使用成品，本次制作的AC-DC部分就是来源于能输出21V的 33W QC充电器。
外壳要注意实际尺寸和商家提供的图纸有区别，本次的外壳四周的螺母位的R比图纸大，电路板留的1mm间隙不够，最后要切柱位才能放进去。