【正文】 電壓法要限流； NiCd 電池和NiMH 電池的充電方法為恒定電流法，且具有幾個(gè)不同的停止充電的判斷方法。最大充電電流 最大充電電流與電池容量(C) 有關(guān)。最大充電電流往往以電池容量的數(shù)值來(lái)表示。例如，電池的容量為750 mAh，充電電流為750 mA，則充電電流為1C (1 倍的電池容量)。若涓流充電時(shí)電流為C/40，則充電電流即為電池容量除以40。過(guò)熱 電池充電是將電能傳輸?shù)诫姵氐倪^(guò)程。能量以化學(xué)反應(yīng)的方式保存了下來(lái)。但不是所有的電能都轉(zhuǎn)化為了電池中的化學(xué)能。一些電能轉(zhuǎn)化成了熱能，對(duì)電池起了加熱的作用。當(dāng)電池充滿后若繼續(xù)充電，則所有的電能都將轉(zhuǎn)化為電池的熱能。在電池充滿電后對(duì)電池容量的檢測(cè)使充電器停止對(duì)電池充電是很重要的，這樣可以避免對(duì)電池的損壞使電池的壽命。第3章 手機(jī)充電器電氣的設(shè)計(jì) 電路分析為了產(chǎn)生一純直流的輸出訊號(hào)，平均輸出電壓會(huì)小于直流輸入電壓，可提供單極性的輸出電壓與單向輸出電流?？蓱?yīng)用在輸入與輸出不需隔離且輸入電壓比輸出電壓大的地方，降壓轉(zhuǎn)換如圖 31 所示。 圖 31 降壓轉(zhuǎn)換器為了得到一直流電位，加了一個(gè)開(kāi)關(guān)。做了一個(gè)整流器，使交流準(zhǔn)位變成一直流準(zhǔn)位。可利用二極管、閘流體、MOSFER、BJT…作為電路上的電子開(kāi)關(guān)組件。利用正半周導(dǎo)通，負(fù)半周截止的特殊來(lái)作為開(kāi)關(guān)。但因?yàn)閺恼髌魉鞒鰜?lái)的直流信號(hào)并不是很理想，所以在整流器后加裝了一個(gè)低通濾波器來(lái)輸出信號(hào)趨于完美。以 R、C 電路控制輸出波形的穩(wěn)定，讓波形上下的振幅減小，已得到較佳的品質(zhì)的直流輸出信號(hào)。 連續(xù)導(dǎo)通模式開(kāi)始分析轉(zhuǎn)換器前先做以下假設(shè)： 1. 電路操作于穩(wěn)態(tài)情況下。 ￣2. 電感電流為連續(xù)(永遠(yuǎn)為正)。 3. 電容太大，輸出電壓保持固定為 VO，此限制稍后會(huì)放松以指出有限電容之影響。 4. 切換周期為T(mén) ；開(kāi)關(guān)閉合時(shí)間為 DT ，打開(kāi)時(shí)間為(1 ? D)T 。5. 組件為理想 當(dāng)輸入為一正弦波時(shí)，再開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，VX會(huì)等于VS，會(huì)對(duì)電感充電。而在開(kāi)關(guān)打開(kāi)時(shí)，VX會(huì)等于 0，因而流過(guò)電感的電流將為正的，不會(huì)有負(fù)的出現(xiàn)，使二極管繼續(xù)導(dǎo)通。直到下一個(gè)正半周出現(xiàn)時(shí)，二極管才截止，VX才又會(huì)等于VS。使開(kāi)關(guān)有個(gè)導(dǎo)通比 D ==因而使在濾波器輸入端的平均電壓為VsD 。而電感電流又分兩種模式，連續(xù)導(dǎo)通模式與非連續(xù)導(dǎo)通模式。在一個(gè)周期內(nèi)，正半周電源對(duì)電感充電，負(fù)半周對(duì)電感放電，到下一個(gè)周期來(lái)的瞬間電流沒(méi)有為零，稱(chēng)為連續(xù)導(dǎo)通模式。反之，如果放電至零時(shí)，則稱(chēng)為不連續(xù)導(dǎo)通模式。 降壓式轉(zhuǎn)換器當(dāng)操作于穩(wěn)態(tài)下時(shí)，會(huì)有下列特性： 1. 電感電流為周期性： iL(t + TLt) = i ( )2. 平均電感電壓為零： 3. 在理想狀態(tài)下，電源所提供功率與傳遞至負(fù)載之功率相同。若組件非理想下，則電源還提供功率損失： PS= PO (理想狀態(tài)) PS= PO+ 損失 (非理想狀態(tài)) 4. 理想狀態(tài)下為電路操作在穩(wěn)態(tài)下，且電感電流為連續(xù)導(dǎo)通模式，各個(gè)組件皆為理想組件。且電容很大，讓輸出電壓保持固定為 VD。決定輸出電壓VO之分析重點(diǎn)為先檢視開(kāi)關(guān)閉合之電感器電流與電壓，然后再檢視開(kāi)關(guān)打開(kāi)時(shí)之電壓與電流。穩(wěn)態(tài)操作下電感電流一周期之凈變化必須為零，平均電感電流也為零。 開(kāi)關(guān)閉合時(shí)之分析圖 32 開(kāi)關(guān)閉合之電路圖當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，因?yàn)槎O管為逆偏壓，所以沒(méi)有電流流過(guò)體成開(kāi)路現(xiàn)象，電源電壓就自然的跨在二極管的兩端.而在理想狀態(tài)下、穩(wěn)態(tài)操作時(shí)要求在切換周期結(jié)束時(shí)之電感器電流與開(kāi)始相同，電感電流一周期內(nèi)會(huì)變化為零。非連續(xù)模式在暫這里不做詳細(xì)的介紹。(PWM) 脈波寬度調(diào)變目前大多數(shù)的切換式電源供應(yīng)器都為脈波寬度調(diào)變(PWM)的形式。此種方法乃改變轉(zhuǎn)換晶體管的導(dǎo)通時(shí)間，并在 ON 期間內(nèi)來(lái)控制及調(diào)整輸出電壓至預(yù)定之值，雖然也可用其它方法來(lái)做控制和穩(wěn)壓，但是 PWM 的方法能提供極優(yōu)性能，例如較緊密的線路與較好的負(fù)載穩(wěn)壓率，而且在溫度變化時(shí)有較好的穩(wěn)定度。最近幾年有許多集成電路備發(fā)展出來(lái)，包括了設(shè)計(jì)整個(gè)切換式電源供應(yīng)器所需之功能，只要增加一些外部組件，就可以設(shè)計(jì)出切換式電源供應(yīng)器。雖然切換式電源供應(yīng)器可以用許多轉(zhuǎn)換的方法來(lái)達(dá)成，但是使用固定的 PWM 方法卻是最受歡迎的一種。在 PWM 系統(tǒng)中所產(chǎn)生的方形脈波可用來(lái)推動(dòng)轉(zhuǎn)換晶體管至 ON 或 OFF 狀態(tài)，因此我們借故改變脈波的寬度，則轉(zhuǎn)換晶體管的導(dǎo)通時(shí)間就會(huì)適當(dāng)?shù)販p少或增加，如此輸出電壓就可以達(dá)到穩(wěn)壓的狀態(tài)。PWM 控制電路可以是單端的形式，能夠驅(qū)動(dòng)單一晶體管的轉(zhuǎn)換器，如反馳式或順向式轉(zhuǎn)換器。如果有兩個(gè)以上的晶體管被驅(qū)動(dòng)，則可以使用半橋式或全橋式電路，如此就需要用到雙波道 PWM 電路。在 1970 年代初期，切換式電源供應(yīng)器開(kāi)始擴(kuò)大其商業(yè)市場(chǎng)，此時(shí)積體電路制造廠商開(kāi)始嘗試以單一芯片來(lái)制造提供 PWM 控制電路，首先出現(xiàn)于市場(chǎng)的 PWM 控制電路為 Motorola 公司的 SG3524 的 PWM 控制電路，此種形式的控制電路已成為工業(yè)上的標(biāo)準(zhǔn)(industry standard)。 PWM 控制電路乃為整個(gè)切換式電源供應(yīng)器的心臟部份，不僅可用于單端式，亦可為雙波道的應(yīng)用，不久之后制造廠商也開(kāi)始推出改良過(guò)更而且具特色的 PWM 控制電路，例如德州儀器公司(Texas Instruments)就是改良SG3524 而推出 TL494PWM 控制電路，其所提供的特色為可調(diào)整截止時(shí)間的控制電路，輸出晶體管具有高輸出或高輸入的能力，改進(jìn)電流限制的控制能力，及輸出操控電路等。以我們所介紹過(guò)的功率型 MOSFET 來(lái)說(shuō)，首先 PWM 控制電路是以 圖騰極(totempole)輸出，出現(xiàn)能夠直接驅(qū)動(dòng)雙極式，而且也能夠直接來(lái)驅(qū)動(dòng)MOSFETs。例如 SG1525A 與 SG1526 系列，除了先前所提到控制電路的一 些 特色外，而這些新的 IC 亦增加了一些特色，如欠壓鎖定(undervoltage lookout)，可規(guī)劃性的柔性啟動(dòng)，數(shù)字電流限制，以及操作頻率可達(dá)至400kHz。