基于安全节能的电源控制器开发
为了解决上面提出的问题，笔者研究了电源充电器的工作原理。充电器主要是由电流继电器和电源两部分构成，市场上的电源的制作已经很成熟，所以研究的重心在于电流继电器的设计上。本文设计出了一种用于移动设备的安全节能的电源控制器。利用这个电源控制器，实现了电源充电时更安全、更省电的目的。
1 电流继电器
此安全节能移动设备电源控制器的基本使用功能是：此设备上有一个初始化按钮QA，每次充电时，进行初始化，之后开始充电。当移动设备电池充满电时或者移动设备从充电器上拔下时，自动切断主电源。
电流继电器有取样回路、调整、理想整流、电压放大、电压放大调整、两次电压比较、微分电路、触发三极管等8部分构成。
1．1 电流取样电路
电流取样部分选用一种特殊的变压器T1，使其将流过移动设备电源控制器的微弱电流信号转换成电压信号，然后经稳压管VW1，VW2稳压后，再经电位器RP1调整，得到想要的电压值，并将其送给由运算放大器构成的电压放大部分。电流采样电流图如图1所示。
1．2 电压放大电路
电压放大电路图如图2所示。
电压放大部分是由电位器RP1，电阻R11，电阻R12及运算放大器构成了典型的反向电压放大电路，项目中选用的电阻分别为RP1=400 kΩ和R11=10 kΩ，由电压放大电路的计算公式，经计算知其值放大40倍，且电压正半轴和负半轴关于X轴翻转，由于初始的电压信号是一个正弦信号，其本身就关于X轴对称，因此翻转后，信号的波形并没有改变。2个对接的二极管VD1和VD2起到了对后面放大电路的保护作用，当流过电源控制器的电流过大时，二极管VD1和VD2交替导通，使信号电压小于等于0．7 V，从而保护后面的电路。
1．3 精密整流部分电路
电压放大调整部分(也叫做精密整流)是由电阻R13、R15，二极管VD3、VD4以及运算放大器组成，因为信号经放大后依然很小，为了使其不失真地传给下一级，所以整流过程没用常见的桥式整流电路。当传输的电压信号位于X轴的正半轴时2个二极管VD3和VD4导通，将信号送给下一级，当传输的电压信号位于X轴的负半轴时2二极管VD3截止，由运算放大器及R13和R15构成了一个典型的反向电压放大电路，由于R13等于R15，所以只使信号翻转而不改变其大小，翻转的信号经二极管VD3送给下一级。本部分的功能是将正弦交流信号的X轴以下部分关于X轴翻转到正半轴，使交流信号变为直流信号，实现了全波整流。精密整流电路图如图3所示。
1．4 比较和触发部分电路
比较和触发部分主要有比较器电路、微分电路、触发电路构成。其中两个比较器由电阻R16、R17，R18，稳压管VW3和2个运算放大器组成。当电压值大于限定值时生成一段段电压为+Uom的信号，并送给微分电路。微分电路由电容C2，电阻R19和运放组成，使信号经过它时生成一个个正的脉冲信号。
触发部分由二极管VD5，电容C3，电阻R20、R21和运算放大器组成，使经过它的脉冲信号变为可触发控制部分的脉冲信号，经电容C9滤波后使控制端保持高电平，再经二极管VD9和电阻R35正反馈给比较器部分，使其脉冲能够保持。当电压值小于限定值时生成一段段电压为-Uom的信号，并送给微分电路，使信号经过它时生成一个个负的脉冲信号。再经过触发部分使其脉冲信号经电容C9滤波后使控制端保持低电平。触发电路图如图4所示。
1．5 继电器控制部分电路
继电器控制部分由二极管VD7、VD8，稳压管VW7，三极管V3和继电器K组成，当其端口为高电平时，三极管V3正向导通，而是继电器两端电压为高电平，继电器吸合，同时二极管V1和电阻R34两端为高电平，发光二极管红灯亮。当其端口电压为低电平时，三极管截止，继电器两端为低电平，继电器断开，同时二极管V1和电阻R34两端为低电平，发光二极管红灯灭。二极管VD7和VD8是为了保护三极管，以免使其反向击穿。其中继电器为双开关结构，当其断开时不但控制外面适配器电源的开关断开了，而且连取样电路的开关也断开了，控制器停止取样，这样使后面的电路不至于一直工作，而使电路的耗电量明显下降，从而也符合节能的理念。不仅如此，只需在控制外面适配器电源的开关两边并联上一个手动开关，则又可将其设定为安全和普通两种模式，方便一些用电器在初次使用时需要充12小时的情况。控制电路图如图5所示。
2 结论
实验结果证明，在开始端输入大于75 mA的交流电，然后初始化QA按钮，电路开始充电，当电池要充满的时候，电流开始减小，当减小到75 mA的时候，QA断开，电路停止工作。这样，充电器就能避免电源浪费和安全隐患等问题。