镍氢电池有能量密度大、功率密度高、污染低、耐高温、使用寿命长、允许大电流放电等优点;广泛应用于在电动工具、数码产品、医疗设备、电动车混合动力汽车等行业。但是,目前其充电电源仍然普遍存在充电时间过长,功能少且设置欠缺人性化,容易对电池产生极化、过充、充电不足等伤害电池寿命的不良现象。因此,研发一个快速充电、多功能、智能化、能保证电池质量,延长电池使用寿命的充电电源具有较大的现实意义。本文根据镍氢电池的工作原理和充电特性,依照快速充电的马氏定律,采用涓流充电→快速充电→维持充电的充电过程,正负脉冲充电的充电方式和-△V控制、最高温度、最长时间控制模式对充电电源进行设计。在硬件设计中,选用电源集成芯片TOPSwitch-GX系列TOP249Y芯片作为充电电路的核心部件组成开关电源,旨在利用高密度的电路集成提高电源的可靠性,保证优良电磁兼容性能,降低产品成本,并且大幅度提高了电源效率,简化了设计流程,缩短产品开发周期。利用计算机辅助设计软件PI Expert Suite设计产品框图,在此基础上,对其外围电路(如输入滤波电路,输出滤波电路,反馈电路,保护电路,功率因数校正电路),变压器的详细设计。为了对充电过程进行更好的控制,和实行更多的功能,本设计采用了MC68HC08JL3廉价微控制器为核心的控制系统,利用此控制器内部集成的模数转换器(A/D)和LED驱动器,设计了温度,电压采样系统和LED充电状态显示系统。为了准确判断充电终点保证充电电池的使用寿命和使用安全,本文采用了负电压增量、最高温度监控、时间控制多种控制方法来确保电池不会发生过冲或充电不足等现象。对产品进行了散热设计。软件设计中设计了整个充电过程中所需的代码(用汇编语言编写)。电磁兼容性是电子产品的重要性能指标之一。为了保证产品为低谐波,低电磁干扰,高转换效率的绿色充电电源,设计中详细分析了电源中产生电磁干扰源的根源、耦合路径的方式、耦合介质等情况,从滤波、屏蔽、接地、隔离、PCB板布局和走线、元器件的选择、变压器的制造,产品结构等多个方面来减少干扰源,消除耦合路径,减少耦合介质,使得产品成为一个电磁兼容性能良好的产品。