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电直电子设备DIY详尽攻略
[u]给大家详细介绍电直上的电源、电调、电量监控、锂电池充电器的电路，喜欢的话就顶吧！[/u]
由于舵机、电调、陀螺仪都需要5V的电源电压，所以我们要对9—12V的电池电压进行DCDC转换。而对于电直来说，电源部分考虑的第一要素就是转换效率，效率的高低直接影响电直的滞空时间。采用DCDC开关电源，芯片选用MAX724，输出最高可到5A，电源转换效率高于80％。远远超过传统的7805方案。电路参考MAX724的PDF文件，电路图如下：
[img]http://photo.5imx.com/up/0602/20062212152512.jpg[/img]
我是用3节锂电池串连做为电源12V，所以220uF电容用耐压16V的，MBR745用MBR340代。输出的配置电阻精度要求比较高，请大家注意。电源输入端可串入个开关，输出端可接LED做电源指示灯（串1K的限流电阻）。
装个电量监控使自己安心，以免飞的老高突然没电了……^_^
参考了一下论坛上的图纸，做了一些改进。自己感觉比较爽！
首先给大家看一张3.6V锂电池的放电曲线图：
[img]http://photo.5imx.com/up/0602/20062212152510.jpg[/img]
在常温和高温下电池的放电曲线基本上没有什么改变，－30℃时电池容量大约为常温的60％，－40℃就不用谈了。大家也不会在很冷的天出去玩电直，所以我们只要关心常温的电池放电特性就行了。从图中可看出3.7V时电量就用了一半，3.5V时就要赶快降落充电了^_^……
我手上没有4运放，又比较懒…………就用2个LED指示电量，呵呵！VⅠ＝3.7×3＝11.1V；VⅡ＝3.5×3＝10.5V。图纸如下：
[img]http://photo.5imx.com/up/0602/20062212202021.jpg[/img]
REF195是5V的基准电压（在5.10 V ≤VS ≤15 V内，输出均为5V，但不能带负载），电池的电压变化不会影响测试精准。运放的5V电源用上面的DCDC输出即可。R5对电池电压进行分压，以适应多种电池电压。当V点电压高于V1点电压时，D1亮；当V点电压高于V2点电压时，D2亮。以我做的一块为例：V点电压为电池电压的1/3，V1设定为3.7V，V2设定为3.5V。当电池电压高于11.1V时，二个LED都亮；电池电压高于10.5V而小于11.1V时，只有一个LED亮；如果电池电压小于10.5V时，就没有亮的LED了。
V1和V2的计算公式：V1＝5*R2/(R1＋R2)；V2＝5*R4/(R3＋R4)。
[img]http://photo.5imx.com/up/0602/20062212156333.jpg[/img]
[img]http://photo.5imx.com/up/0602/20062212156344.jpg[/img]
[img]http://photo.5imx.com/up/0602/20062212202020.jpg[/img]
有了锂电池当然需要充电器，给大家介绍一下我用的锂离子电池充电保护电路。不过首先来了解锂离子电池的特点。
锂离子电池与其他电池相比，主要有以下优点：
[i]1．电压高[/i]
所标志的开路电压通常为3.6V，而镍氢和镍镉电池的开路电压为1.2V。
[i]2．容量大[/i]
能量高、储存能量密度大，是锂电池的核心价值所在，以同样输出功率而言，锂离子电池的重量不但比镍氢电池轻一半，体积也小20%。
[i]3．放电率[/i]
锂离子电池的充电速度较快，仅需要1~2小时（h）的时间就可充电，达到最佳状态；同时，锂离子电池的漏电量极少，即使随意放置1~2周后再拿出来用时，一样能发挥电力、照常工作；锂离子电池的自放电率低<8%/月，远低于镍镉电池的30%和镍氢电池的40%。
4．锂离子电池没有"记忆效应"，所以锂离子电池可以在未完全放电的条件下充电而不会降低其容量。但是如果锂离子电池已充足电还要继续充电（过充电），则会损坏电池,锂离子电池是目前应用非常广泛的可充电电池。
[i]锂离子电池的充电特性[/i]
锂离子电池在充电过程中，电池的电压和充电电流都会随充电时间而发生变化，其变化规律如图所示：
[img]http://photo.5imx.com/up/0602/20062212219000.jpg[/img]
锂离子电池充电需要控制它的充电电压，限制充电电流和精确检测电池电压。锂离子电池的充电特性与镉镍、镍氢的充电特性完全不同。锂离子电池可以在它的放电周期内任一点充电，并且可以非常有效的保持它的电荷，保持时间比镍氢电池长两倍以上，重量轻，其重量只有同容量镉镍电池的1/2，比质量密度是镉镍电池的4倍。锂离子电池开始充电时，电压缓慢上升，充电电流逐渐减小，当电池电压达到4.2V左右时，电池电压基本不变，充电电流继续下降，判断锂离子电池充电是否结束的方法是利用检测它的充电电流，当它的充电电流下降至某一定值时结束充电。例如锂离子电池的充电电流降到40mA（典型值为起始充电电流的5%左右）时结束充电，也可以在检测到锂离子电池达到4.2V时启动定时器，在一定的时延后结束充电。这时充电电路应有一个精度较高的电池电压检测电路，以防止锂离子电池过充电。需要指出的是；锂离子电池不需要涓流充电。
我选用了美国TI公司生产的先进锂电池充电管理芯片BQ24202，利用BQ2420X系列芯片及简单外围电路可设计出低成本的锂电池充电器。BQ24202可以动态补偿锂电池组的内阻以减少充电时间，内部集成的恒压恒流器充电状态由LED指示灯识别，具有自动重新充电、最小电流终止充电、低功耗睡眠等特性。BQ204202的其充电曲线如图所示，BQ24202的充电分为三个阶段：预充状态、恒流充电和恒压充电阶段。
[img]http://photo.5imx.com/up/0602/20062212152523.jpg[/img]
预充阶段在安装好电池并加上电源后，BQ24202首先检查工作电压VCC，当工作电压过低时充电器进入睡眠模式，若工作电压正常，则检查电池电压VBAT，当电池电压VBAT低于低压门限V(min)时，BQ24202以恒流IREG10％的电流IPRE对电池预充电。在完成对电池预充或电池电压VBAT低于恒压VREG时，BQ24202进入恒流充电状态，此时由外部的感测电阻RSNS上的压降监控充电电流。当充电电压达到恒压VREG时进入恒压充电状态。在整个工作温度和工作电压范围内，恒压精度高于±1%，BQ24202通过VBAT和VSS引脚监测电池组电压，当充电电流达到终止门限I(TERM)时停止充电，当电池电压低于重新充电门限电压V(RCH)时自动开始重新充电。BQ24202通过三态引脚STAT报告当前的充电状态：充电状态高电平、充电完成低电平、睡眠状态高阻态。当将STAT引脚与单LED或双LED反接方式连接时，可实现充电状态的LED指示。
具体电路图如下：
[img]http://photo.5imx.com/up/0602/20062212156330.jpg[/img]
[img]http://photo.5imx.com/up/0602/20062212152524.jpg[/img]
外围电路相当简单，做起来很容易。由于我是三个锂电池串连起来用的，我就用了三个这样的电路对电池平衡充电^_^
[img]http://photo.5imx.com/up/0602/20062212156331.jpg[/img]
下面介绍大家都关心的电调电路。我用的是有刷电机，呵呵无刷电调我就不谈了^_^ ……有刷电调大致分为二类：一类是用单片机控制的，优点是外围电路简单，焊接方便，但需要程序还要有编程器写进去，论坛上有很多人只给电路图而不给程序，鄙视他们！！！另外一类是脉冲展宽方式，用运放等元件就可以制作了，效果也相当的好。
这是我制作的电路图纸：
[img]http://photo.5imx.com/up/0602/20062212156332.jpg[/img]
实物图，我把DCDC电源和二个电调做在一块板子上了：
[img]http://photo.5imx.com/up/0602/20062212152511.jpg[/img]
陀螺仪的压电振动传感芯片我手上还没有，所以抱歉这个电路以后再讲。如果谁手上有多的压电振动陀螺传感芯片，请与我联系QQ：543762900，我可以奉送多余的上述图纸所用的各种芯片。
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