课程设计说明书
课程名称： 专业： 班级： 姓名： 学号：
指导教师： 成绩：
完成日期： 年 月 日
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任 务 书
课程设计（习）题目：
充电器的装配与调试
课程设计目的：
1、学习电子焊接技术，实践电路的焊接； 2、学习电路的布局与布线设计；
3、学习电子装置的组装、焊接与调试； 4、学习电子电路简单故障的处理。
课程设计内容：
1、电子焊接技术练习；
2、电子产品的组装、焊接与调试。 完成充电器产品的制作。
课程设计要求：
1、掌握电子焊接技术；
2、电子产品的布局合理，布线规范； 3、电子产品的焊接良好； 4、能够正确调试电子产品； 5、能够正确规范组装电子产品； 6、制作的充电器达到产品规格的要求； 7、提交完整的课程设计报告。
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目录
充电器的装配与调试 ....................................................... 6 1 产品的功能及主要参数 ................................................... 6
1.1产品功能 .......................................................... 6 1.2产品主要参数 ...................................................... 6 2 装配前的准备与工具 ..................................................... 6
2.1焊接技术简介 ...................................................... 7 2.2焊接工具介绍及材料 ................................................ 7
2.2.1电烙铁 ....................................................... 7 2.2.2焊料 ......................................................... 7 2.3手工焊接方法 ...................................................... 8
2.3.1焊接的手法 ................................................... 8 2.3.2五步焊接法 ................................................... 9 2.3.3焊接的注意事项 ............................................... 9 2.4元件清单 ......................................................... 10 3充电器工作原理及参数估算 ............................................... 11
3.1充电器原理图 ..................................................... 11 3.2充电器原理简述 ................................................... 11
3.2.1变压器变压 .................................................. 11 3.2.2整流 ........................................................ 12 3.2.3滤波电路的作用 .............................................. 12 3.2.4稳压电路 .................................................... 12 3.2.5过载保护 .................................................... 14 3.2.6电路的正负切换及二次滤波 .................................... 14 3.2.7快速充电与普通充电的原理 .................................... 15
4电路的安装与调试 ....................................................... 16
4.1元器件的安装 ..................................................... 16
4.1.1焊接前的准备 ................................................ 16 4.1.2电路板上元器件的焊接 ........................................ 16 4.1.3焊接安装提示 ................................................ 17
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4.1.3电路的组装 .................................................. 17
5电路的调试 ............................................................. 18
5.1 调试技术 ........................................................ 18
5.1.1测试 ........................................................ 18 5.1.2调整 ........................................................ 18 5.2 电路故障的分析与排除方法 ........................................ 19
5.2.1 故障的检查方法 ............................................ 19 5.2.2 逐级孤立法分析与排除故障 .................................. 19
6实训心得 ............................................................... 20 附录：充电器包装图及成品 ................................................ 21
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充电器的装配与调试
1 产品的功能及主要参数
1.1产品功能
奥迪生ADS-2型直流稳压电源及充电器教学套件，由稳压和充电器两部分组成：:稳压电源输出3V、6V直流稳压电压，可作为收音机、收录机等小型电器的外接电源；充电器可对5号、7号可充电电池进行恒流恒压充电。
本产品根据模拟电子技术的基本电路设计而成，与理论教学结合紧密，产品功能多、操作方便、性能优良具有输出功率大、工作稳定可靠、性价比高等优点，极易装制成功。散件组装过程除可以进一步学习电子技术外，还可以掌握电子安装工艺，了解测量和调试技术，一学举多得。
1.2产品主要参数
（1）、直流稳压电源：输入电压：交流220V，输出电压：直流3V、6V（可切换）稳压输出；最大输出电流：500mA。
（2）、电池充电器：左通道（E1、E2）充电电流60~70mA（普通充电），右通道（E3、E4）充电电流120mA~130mA（快速充电），两通道可以同时使用，各可以充5号或7号电池两节（串联）。稳压电源和充电器可以同时使用，只要两者电流之和不超过500mA。
2 装配前的准备与工具
每次电装实训设计之前，做好准备工作，不仅关系到作品的成功，更决定着作品的质量的优良。所以，每次在装配前做好准备工作是很有必要的。因此，在装配前，我做了如下的准备工作：了解并熟悉充电器的工作原理。焊接工具的熟悉与掌握，焊接方法及注意事项的学习，以及成品的调试所需的技能等。
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2.1焊接技术简介
焊接是通过加热、加压，或两者并用，使同性或异性两工件产生原子间结合的加工工艺和联接方式。焊接应用广泛，既可用于金属，也可用于非金属。一个电子装置由若干个电子元件组成，各个电子元件通过焊接连接成为一个完整的电路，焊接技术的优劣直接影响装置是否正常运行和质量的好坏。
2.2焊接工具介绍及材料
2.2.1电烙铁
电烙铁是焊接电子元器件的重要工具，直接影响着焊接的质量。电烙铁从结构上分
为外热式和内热式两种。常用的有75W、45W、25W、20W等。选择电烙铁要根据焊接任务的不同，选用不同功率的电烙铁。一般焊接半导体元器件选用20W电烙铁即可(图2.1)。
新的电烙铁使用前要进行“上锡”。首先将烙铁头挫干净，然后把电烙铁通电加热，预热一会儿之后将烙铁头粘上松香，再用烙铁头将焊锡丝熔化，将烙铁头上薄薄的镀上一层锡。防止电烙铁长时间加热因氧化使烙铁头被“烧死”，不再“吃锡”。
2.2.2焊料
焊料是将被焊物体牢固的焊接到电路板上。焊料熔点比被焊物熔点低很多，否则容
易和被焊物连在一起。
一般的电子元件用焊料是锡铅比例为3:2的焊锡，其低熔点仅为180摄氏度左右，用25W—30W的电烙铁就可以熔化。焊锡通常制作成管状焊锡丝，内芯有松香做助焊剂(图2.2)。
助焊剂的作用是去除焊件表面的氧化物，加热时防氧化，帮助焊料流动，减少表面张力，提高焊接质量。一般用松香（固态）或松香水（松香加酒精做的液态助燃剂）。
但在实验室中，所用焊料大部分为内芯含助焊剂的焊锡，所以助焊剂很少单独使用，但不排除在某些时候需要使用助焊剂。
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图2.1电烙铁 图2.2 焊料
2.3手工焊接方法
2.3.1焊接的手法
焊接的手法为左手食指中指夹住焊锡丝，右手拿住电烙铁，烙铁头随着锡丝走。 手工焊接的握电烙铁的方法，有正握、反握及握笔式三种(图2.3)。焊接元器件及维修电路板时以握笔式比较方便。焊接时切忌要注意安全。
图2.3电烙铁的握法
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2.3.2五步焊接法
正确的焊接方法是：准备施焊、加热焊件、加焊锡、去焊锡和去烙铁(图2.4)。 (1)准备施焊：准备好焊锡丝，预热好电烙铁。
(2)加热焊件：将烙铁头接触到焊接点，使被焊引线和焊盘加热。
(3)加焊锡：当焊件加热到一定温度后，放上焊锡丝，焊锡丝能够立即沾附到被焊件上。
(4)去焊锡：当熔化一定量的焊锡后，将焊锡丝移开。
(5)去烙铁：当焊锡丝安全湿润焊点后，朝大约45度方向迅速移开电烙铁。
图2.4五步焊接法
2.3.3焊接的注意事项
(1)对焊件要先进行表面处理：一般焊件表面都被氧化，需要表面处理，去除表面污垢，氧化膜等等。采用机械刮磨或酒精清洗。
(2)对元件引脚进行镀锡：对导线、引脚的焊接部位要进行焊锡润滑，也称上锡。 (3)焊料量的控制：焊点的焊锡量要适量，不可过多或过少(图2.5)。 (4)焊点的质量：焊接质量的好坏以焊点圆滑，光亮为好。
图2.5焊料量得控制
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2.4元件清单
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 名称 电阻器 电阻器 电阻器 电阻器 电阻器 电阻器 电阻器 电阻器 电阻器 电阻器 电阻器 电解电容 电解电容 电解电容 二极管 三极管 型号规格 2欧1/4W 用量 2支 位号 R2 R12 R11 R16 R19 R5 R14 R17 R4 R6 R7 R13 R3 R1 R15 R18 R8 R10 C2 C3 C1 序号 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 名称 三极管 三极管 稳压源 跳线 变压器 直脚开关 正极片 负极片 线路板 十字插头输出线 外盖上下盖 自攻螺丝 装备说明书 发光二极管 发光二极管
表2.5奥迪生ADS—2型直流稳压电源及充电器教学套件元件清单
型号规格 C9013 C2328A TL431 220V/9V 5W 1×2 2×2 0.8米 PA3×12 Φ3绿色 Φ3红色高亮 用量 3支 1支 2支 3支 1个 各1个 4个 8个 1块 1根 1套 3粒 1份 1支 3支 位号 V2 V3 V6 V1 V7 V8 J1 J2 J3 K1 K2 LED2 LED1 LED3 LED4 56欧1/4W 3支 100欧1/4W 220欧1/4W 330欧1/4W 470欧1/4W 560欧1/4W 1K1/4W 4.71/4W 12K1/4W 43K1/4W 2.2uf/10V 1支 2支 1支 1支 2支 1支 1支 2支 2支 1支 100 uf/10V 1支 470 uf/10V 1支 IN4001 4支 D1 D2 D3 D4 2支 V4 V5 16 C8050
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3.2.1变压器变压
3.1充电器原理图
3.2充电器原理简述
3.1充电器原理图
简单的说，充电器的基本工作原理分以下几个部分：
3充电器工作原理及参数估算
图3.2变压器原理图
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利用变压器初级线圈和次级线圈的匝数比降220V的电压转变成约为9V的电压，从而达到降压的效果（如图3.2）。
计算公式如下：主线圈匝数:副线圈匝数=输入电压：输出电压 3.2.2整流
实际操作中，四个整流二极管VD1—VD4接成典型的全波整流桥（如图3.3甲），交流电分两个半周流过后就变为正向电流，输出波形（如图3.3乙）。
图3.3甲 桥式整流电路 图3.3乙 桥式整流输出波形
3.2.3滤波电路的作用
利用电容的储能特性把脉动的直流波形修正为锯齿波。
假设电源接通时变压器的次级电压U2从正半轴的0开始增大，电流流过VD1时分成两路，一路给负载供电，另一路则向C1充电。当V2上升到最大时电容上的电压Vc已经接近峰值，当V2由峰值开始下降时，由于电容上的电压Vc高于V2，此时电容向负载放电。当负半周来临时则重复上述过程。
滤波以后，会将桥式整流输入的单向脉动电转化为相对较为平滑的电压输出。 3.2.4稳压电路
稳压电路(图3.4)起到的作用主要是稳定电路中的电压，其主要构成如下：
(a) 采样电路：从输出电压取样，送入比较放大器的反向输入端，如图3.4甲，R4、R5、R6通过单刀双掷开关K1构成一个分压式偏置电路。输出电压的变化量△Uo通过R5、R6与R4的分压突出一部分加在VT3的基极上。上偏电阻不同则能控制稳压电路输出不同的稳定电压；
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(b) 基准电压：获得基准电压，输入到比较放大电路的同向输入端，作为比较的标准，如图3.4乙，LED2的导通电压基本上是固定不变的，在正常工作状态下可以认为是个基准电源。因此，它可以接在VT3的发射极上提供相对固定的VE
图3.4甲 图3.4乙
(c) 比较放大电路：由V1C-2328和R2构成，获得基准电压，输入到比较放大电路的同向输入端，作为比较的标准，如图3.4丙，而输入电压的大小，决定输出电压的改变程度；
(d) 调整管：通过调整管电压，使输出电压稳定，如图3.4丁，调整管中流过的电流近似等于负载电流，为了能获得最大的输出电流，就要求调整管有足够大的基极电流，VT1、VT2复合后推动调整管的基极电流便可以较小一些。
图3.4丙 图3.4丁
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3.2.5过载保护
过载保护是用电器安全的保证，好一些的用电器，都会设计保护电路。在本次实训所
用的教学套件中，过载保护电路使用了简单的限流保护电路。限流保护电路最大的特点是比较灵敏，安全系数高(图3.5)。
图3.5过载保护电路
限流式过载保护是最简单过载短路保护电路，由R1、LED1和R2组成的回路 构成。在负载正常工作时，流过R2上的电流产生的电压降与调整管发射结电压之和小于发光二极管LED1的工作电压，于是发光二极管LED1截止，保护电路不工作。
过载时流过R2的电流增加到一定的数值，使R2上的压降△V与调整管发射结电压之和大于发光二极管LED1的工作电压，于是发光二极管LED1导通，电流急剧增大。同时流过R1的电流立即增加，VB1下降，IC1也下降，从而将输出电流限制在一定范围内。
3.2.6电路的正负切换及二次滤波
第二个电容C3和C1共同构成∏型滤波电路，是波形更平滑，电压更佳稳定，从而使充电器达到最佳充电或输出效果(图3.6甲)。
而正负转换开关则由双刀双掷开关K2控制(图3.6乙)。当需要切换稳压电源输出的正负极时，只需要轻轻拨动充电器的电源正负极转换开关，就可以转换成功，非常方便。
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图3.6甲 图3.6乙
3.2.7快速充电与普通充电的原理
两个充电电路具有一样的结构：相同的三极管，相同的反向限流二极管，相同的基极偏置电阻，相同的输出电压，不同的是输出电阻不同，输出电流也不同。即快速充电电路中，由于是R11与R19并联，所以相对于普通充电电路中的R16输出电阻较小，即充电电流较大(图3.7甲、乙)。
Io=(Uled-Ube)/Re Uled为LED上的正向压降
恒流充电充电Io的大小取决于每个单元的发射极电阻。
图3.7甲 快速充电电路 图3.7乙 普通充电电路
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4电路的安装与调试
4.1元器件的安装
4.1.1焊接前的准备
(a)在进行焊接工作以前，我们应本着科学的态度，对自己所用的工具进行检查,不能使
用及有漏电现象的要及时更换或修理；
(b).清查元器件的数量（对照元件清单）与质量，对不合格的元件及时更换。 4.1.2电路板上元器件的焊接
焊接按下列步骤进行，只有完成了上一步才能进行下一步，一般先焊装低矮、耐热原件。若有需要与印刷电路板紧固的大型元件，或与面板上孔、槽相嵌装的元件，也需给予特别的注意，具体焊装步骤：
清查元件的数量（依据元件清单）与质量，对不合格的元件应及时更换； 确定元件的安装方式、安装高度，一般它由该器件在电路中的作用、印刷电路板与外壳间的距离以及该器件两安装孔之间的距离（依据印制板图）所决定；
对器件的引脚弯曲成型处理，成型时不得从引脚根部弯曲；
插装：根据元件位号对号插装，不可插错，对又极性的元器件（如二极管、三极管、电解电容等）的脚，插孔时应特别小心；
焊接：各焊点加热时间及用锡量要适当，对耐热性差的元器件应使用工具辅助散热。防止虚焊、错焊，避免因拖锡而造成短路；
焊后处理：剪去多余引脚线，检查所有焊点，对缺陷进行修补。 盖后盖,上螺钉：盖后盖前需要检查； (a)所有与面板孔嵌装的元件是否正确到位； (b)变压器是否座落在安装槽内； (c)导线不可紧靠铁芯；
(d)是否有导线压住螺钉孔或散露在盖外。
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4.1.3焊接安装提示
(1)注意所有与面板孔嵌装元件的高度与孔的配合（如发光二极管的圆顶部应与面板孔相平，面板与拨动开关K1、K2开关是否灵活到位）；
(2)V1、V2、V3采用横装，焊接时引脚稍留长一些； (3)由于空间不够，C1、C2、C3卧装；
(4)从变压器及印制板上焊出的引线长度应适当，导线剥头时 不可伤及铜芯，多股芯线剥头后有松散现象，需捻紧以便烫锡、插孔、焊装。 4.1.3电路的组装
为了使元器件排列整齐、美观，需要对元器件的引线进行加工，元器件引线成型的
各种形状如图4.1所示。元器件引线成型应注意一下几点：
① 所有元器件引线均不得从根部弯曲，根部弯曲折断，一般应留1.5mm以上。 ① 弯曲一般不要成死角，成圆弧状。
① 要将元器件上有字符面至于容易观察的位置。
图4.1 元器件引线成型
（2）元器件插装
元器件插装有卧式插装法和立式插装法两种。
卧式插装法是将元器件紧贴印刷电路板插装。卧式插装法的优点是稳定性好，比较牢固。建议使用卧式插装法
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5电路的调试
5.1 调试技术
总装完毕后，按原理图、印刷电路板装配图及工艺要求检查整机安装情况，着重检查变压器连线及印刷电路板上相连导线或有无短路及缺陷，一切正常时用万用表欧姆档测得电源十字插头二极间的电阻大于500Ω以上即可通电检测。 5.1.1测试：
a）接通电源接通电源，绿色通电指示灯（LED2）亮；
b）空载电压：空载时测量通过十字插头输出的直流电压，其值应略高于额定电压； c）输出极性：拨动K2开关，输出极性应作相应变化；
d）负载能力：当负载电流在额定值150mA左右时，输出电压的误差小于±10%； e）过载保护：当负载电流增大到一定值时LED1红色色指示灯变亮，LED2逐渐变暗，同时输出电压下降。当电流增大到500mA左右时保护电路起作用，LED1亮，LED2灭。若负载电流减小则电路恢复正常；
f）充电电流:充电通道内不装电池，置万用表于直流电流档，当正负表笔分别触及所测通道的正负极时（注意两节电池为一组），被测通道充电指示灯亮，所显示的电流值即为最大充电电流值（短路电流值）。普通通道短路电流为110mA±10%；快充通道短路电流为200mA±10%（超出误差范围时请检查有无插错及元件质量），实际使用时的充电电流值与电池电量有关；
g）充电电压：表笔直接测各通道的正负极电压即为充电电压（不装充电电池时），两通道都为3.1V±5%，超出误差范围时请检查有无插错及元件质量。 5.1.2调整：
a）若稳压电源负载在150mA时，输出电压误差大于规定值的±10%时，3伏档更换R5，6伏档更换R6，阻值增大电压升高，阻值减小电压降低(一般按所配元件插装无误都不会有问题)；
b）可更换R12阻值可适当调整负载电流值：减小阻值即增大负载电流但不得小于1.5Ω，否则调整管V1容易烧坏；
c）若要改变充电电流值，可更换R16、R11、R19，阻值增大，充电电流减小，阻值减小，
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充电电流增大。
5.2 电路故障的分析与排除方法
在电子技术训练中，通过查找和排除故障，对全面调高电子技术实践能力十分有益。因此，掌握检查和排除故障的基本方法是十分必要的。 5.2.1 故障的检查方法 (1)直观检查法
为了避免和减少接线的错误，应画出正确的电路原理图和安装接线图。按照安装接线图检查电源线、信号线有无接错，元件有无错焊、漏焊，二极管、三极管、电解电容器极性有无接反等。通话后检查是否有打火等异常声响；有无焦糊异味出现；摸晶体管、电阻、集成电路是否温度过高等。发现异常立即断电检查故障。 (2)仪器检查法
用万用表、示波器等仪器发现和寻找故障及元件。 5.2.2 逐级孤立法分析与排除故障
在不能直接排除故障部位时，可采用逐级检测的方法却低昂故障部位。 步骤为： (1)判断故障级 可采用三种方法。
① 由前向后逐级寻找故障级。从第一级输入信号，测量其后各级输出信号是否正常，如发现某一级的输出波形不正确，可判断故障发生哎该级电路。
① 有后向前逐级寻找故障级。可在某级输入端加入信号，测量其后各级输出信号是否正常，无故障则向前级推进。若在某级输出波形不正常，可判断故障发生在该级电路。
① 2分法。即在中间级测量工作状态或输出信号，由此判断故障时在前半部分还是在后半部分。
(2)寻找故障的具体部分元器件
股扎根级确定后，可通过测量共工作点电压、电流，等方法确定故障的元器件。
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6实训心得
这几节实训课，虽然时间很短，但是我从中获得的收获是巨大的。在考完试的这一周中，我们每天从1点到4点进行焊接，与同学和老师一起研究，讨论 并亲手完成了充电器的组装，焊接，调试，最终完成了整个成型的充电器，我内心的喜悦是无以言表的。刚开始拿到散件的时候，看着一堆散装在一起的零件时，感到无从下手。在老师的讲解之下，我按照老师讲的步骤一步步的开始了焊接。
开始焊接之前，老师告诉我们焊接的诀窍：焊接电路板时，要从低到高，从里到外焊接，这样会更容易焊接。于是，我先焊电阻和短接线。焊接电阻之前，要先分清电阻的阻值，一种方法是用万用表直接测量电阻阻值，一种是根据说明书的说明，根据颜色来分电阻的阻值。
在这次电装实训课上我了解了电烙铁的种类与用途，焊锡丝的作用，各种电容及三极管的种类。如：三极管、二极管等；也更了解一些以前常用到的电子元件的作用，如电阻、电容等。在这我觉的三极管是比较新的知识.
首先，我学习到了一些电路元器件的工作原理和使用方法，如三极管有放大电路信号的作用，在找E、B、C三接线柱时最易错，老师说把三极管半圆向外分别是E、B、C就这样就可以很好的区分开E、B、C。元器件的正负极一定要用万用表进行测量，不然会影响电路的正常工作。还有焊接的时候一定要小心，如果焊锡使用过量，会导致电路的短路。
在此次实习中，我在做好相关准备前，急于求成，没有认真分析考虑焊接中可能遇到的问题，就开始焊接，所以没有注意到充电器外壳允许的空间，导致出现因V3没有采用卧装导致最后合不上外壳。等看到老师的样品时，才恍然大悟，知道了原因。在今后的实训中，一定要克服这个粗心的毛病。
前两次实习的经验教训以及所学到的知识在此次实习中得到了应用，我焊得又快又好，几乎没有出现什么错误，焊接出来的充电器直接就可以工作，测量出的相关数据显示该充电器符合实习要求，质量上乘。我非常的高兴。在空余的时间里我向焊接得比较慢或者出现错误的同学介绍了我的一些经验，并提醒他们一些应当注意的地方。 此次实习，理论与实践相结合，不仅加深了我对理论知识的理解，而且极大地加强了我的动手能力，在犯错——发现错误——改正错误——获得经验教训——再犯错的循环中认识到自己的某些不足，也学到了许多暂时无法用言语表达的东西。
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附录：充电器包装图及成品
充电器教学散件 充电器成品图
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