【正文】 分別為兩個(gè)內(nèi)部驅(qū)動(dòng)晶體管的集電極發(fā)射極，通過它們發(fā)出的脈沖可以控制變換器開關(guān)管的交替導(dǎo)通。鋸齒波發(fā)生器啟振后，該鋸齒波在片內(nèi)分別被送到比較器TRC1 和 2 的同相輸入端。工作波形如圖 2．3 所示。由于選用了普通雙極型晶體管，為了得到適合的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，在開關(guān)管的基極各自加了一個(gè)加速開關(guān)電路，來加速開關(guān)管的導(dǎo)通。整流輸??出的電流首先經(jīng)過每個(gè) 型 LC 濾波器中的電容濾波，然后再經(jīng) 型 LC 濾波器濾波，從?而能夠使輸出電壓的脈動(dòng)系數(shù)大幅度下降，濾波效果顯著改善。參見圖 3．2?？紤]到設(shè)計(jì)的變壓器要承受大約 50℃的溫升，查溫升曲線 [17]得單位表面所耗散的平均功率： ?????i得 ： P=.=6W，式中 ——變壓器總損耗。經(jīng)過驗(yàn)算，溫升只有 40℃，滿足溫升條件，實(shí)驗(yàn)運(yùn)行證明所設(shè)計(jì)的參數(shù)也是滿足條件的。隨著輸入電源給電容 的充電， 上開始流過電流，即 4 腳上開始建立26R1026R一定的電壓，片子開始工作。而死區(qū)時(shí)間的大小由落地電阻 上的電壓決定，該值10C 26越高，死區(qū)時(shí)間越長。電流誤差放電器的反相輸入25R18端 15 腳接在兩個(gè)電阻之間，因此可調(diào)電阻 上的電壓就是 15 腳的電壓。調(diào)節(jié)可調(diào)電阻 的值，18R可以調(diào)節(jié)最大輸出電流。調(diào)節(jié)可調(diào)電阻可以調(diào)節(jié)最高輸出電壓。3 腳和 15 腳之間、3 腳和 2 腳之10TCpF? ???間的 RC 網(wǎng)絡(luò)都是濾波電路，分別根據(jù)電容電阻設(shè)定值去除相應(yīng)的頻段的干擾。如圖 4．12 所示，一路由 MA65R1R1CC6 整流濾波，經(jīng)輸出濾波電感L、電容 組成的 LC 濾波電路濾波得到約 36V 直流電壓供給充電、放電回路，給蓄電池7進(jìn)行充電；另外一路由 DDEER14 整流濾波得到約 12V 直流電壓。L7805C 的輸出電壓即作為控制電路中單片機(jī)的輸入電源，又是充放電電路的驅(qū)動(dòng)管的電源。因?yàn)?PIC16C71A 有 4 路內(nèi)置的 A/D 轉(zhuǎn)換電路，因此不需要另外接 A/D轉(zhuǎn)換器就可以實(shí)現(xiàn)采集的數(shù)據(jù)的模擬數(shù)字化。通過對(duì)充電電流值的采樣，可以實(shí)現(xiàn)蓄電池組中是否有斷電或接線故障的檢測(cè)。5 個(gè)燈一起閃滅表示有故障，具體還可以區(qū)分是斷電故障還是短路故障等，可以很方便的實(shí)現(xiàn)。單片機(jī)的 RBRBO 口分別驅(qū)動(dòng)晶體管 NN4 ，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)兩個(gè) MOSFET 管 3，實(shí)現(xiàn)對(duì)電池的充電、放電和停充停放。一是快速充電階段，主要以較大占空比的正脈沖充電，當(dāng)然也有零脈沖間歇，只是脈寬相對(duì)其它階段較小，這樣可以獲得較大的充電電流平均值，以達(dá)到在較小的時(shí)間內(nèi)充進(jìn)較多的電量；第二階段是補(bǔ)足充電階段。這個(gè)階段充電器將以某一較小的充電電流給蓄電池補(bǔ)充電荷，讓使用者在任何時(shí)候使用蓄電池，蓄電池總是處于充足電狀態(tài)。研究主要包括以下兩個(gè)部分：1．新型充電方法的提出 通過對(duì)蓄電池電化學(xué)機(jī)理的研究，特別是極化現(xiàn)象成因的分析，提出了用零脈沖和負(fù)脈沖去極化的充電方法；比較了傳統(tǒng)的恒流充電和恒壓充電方案，二階段充電方案，以及正、零脈沖充電方案，變電流間歇充電方案，變電壓間歇充電方案，在充分分析它們各自的特點(diǎn)的基礎(chǔ)上提出了利用動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)占空比和間歇時(shí)間以實(shí)現(xiàn)變電壓變電流波浪式正負(fù)零脈沖快速充電方法。所能充的電量受到一定的限制。通過調(diào)節(jié)充電脈沖、零脈沖、負(fù)脈沖的脈寬是實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)充電電流和充電電壓平均值，實(shí)現(xiàn)波浪式柔性充電。轉(zhuǎn)至快速充電階段ABNORMALP: BS FLAG, FABNORMALPJMP RE_RCPOW_NORMAL: BC FLAG, FABNORMA。導(dǎo)師無論在學(xué)習(xí)還是在生活上都給予了我極大的關(guān)心和幫助。本論文從選題到完成，每一步都是在導(dǎo)師的指導(dǎo)下完成的，傾注了導(dǎo)師大量的心血。 CALL DELAY1MSDJZ D_CNTJMP FCIMOV A, 0B00001110IOW IOCA0MOV A, 1MOV ADCON, ACLR AIOW IOC90BS ADCON, ADPDBS ADCON, ADRUNJBC ADCON, ADRUNJMP $1BC RF, ADIFBC ADCON, ADPDMOV A, U_AD3MOV U_AD4,AMOV A,U_AD2MOV U_AD3, AMOV A, U_AD1MOV U_AD2, AMOV A, ADDATAMOV U_AD1, AMOV A, P_AD1MOV R4, ACALL AVERAGEMOV A, R_ADLMOV P_AD, ASUB A, _5V4JBC R3, CJMP FULL_NORMALFABNORMALT: BS FLAG, FABNORMALTJMP RE_FC 。另外，系統(tǒng)使用了 MICROCHIP 公司生產(chǎn)的 PIC16C71A 單片機(jī)，實(shí)現(xiàn)對(duì)充電狀態(tài)的智能控制，采集蓄電池端電壓，結(jié)合軟件可實(shí)現(xiàn)變電壓波浪式柔性充電，而且可以實(shí)現(xiàn)短路故障檢測(cè)，電池接反檢測(cè)；通過采集充電電流，可以實(shí)現(xiàn)變電流波浪式柔性充電，而且也可實(shí)現(xiàn)斷電故障檢測(cè)。通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了負(fù)脈沖對(duì)于去極化是有幫助的。 （3）恒壓充電雖然控制簡單，也符合充電電流自動(dòng)下降的特點(diǎn)，但往往由于極柱、連接條、極板、隔板、電解液、接觸電阻以及極化現(xiàn)象引起的電壓降，使得產(chǎn)生較大的誤差，難以準(zhǔn)確地充滿電?？梢娫诿總€(gè)充電階段中，應(yīng)根據(jù)充電過程中蓄電池端電壓的變化率動(dòng)態(tài)的調(diào)節(jié)充電脈寬、間歇時(shí)間和放電脈寬，以改變充電電流和電壓的平均值，盡量對(duì)蓄電池進(jìn)行柔性充電，減少對(duì)其的損傷，其軟件流程圖如圖 所示 軟件編程本系統(tǒng)由單片機(jī)做控制器，實(shí)時(shí)監(jiān)控電壓，電流使充電過程按理想的充電曲線進(jìn)行，其程序見附錄。這兩個(gè)階段可以充進(jìn) 90%以上的電量。 RB2 = 1 時(shí)，N3 導(dǎo)通，Q4 關(guān)斷，放電終止；反之，RB2=0 時(shí)，N3關(guān)Q4 導(dǎo)通，蓄電池進(jìn)行放電過程。 充放電控制系統(tǒng)如圖 3．5 所示，充放電電路中的主開關(guān)管采用的是 MOSFFT 管。一共 4 個(gè)綠色發(fā)光管和 1 個(gè)紅色發(fā)光管，組合起來可以實(shí)現(xiàn)多種狀態(tài)的顯示。同樣的，充電電流的采集是通過在充放電主回路中串聯(lián)一個(gè)低阻值電阻 (約 )和42R10m?一個(gè)單電源運(yùn)放 LM358 來實(shí)現(xiàn)的。 充放電及其控制電路的設(shè)計(jì)為實(shí)現(xiàn)信息監(jiān)測(cè)、輸入輸出控制、充放電控制等功能，中心控制芯片選用 PIC 系列單片機(jī)的 PIC16C711 微處理器，設(shè)計(jì)如圖 3．5 所示。其中 E5, E6, R14 是 RC 濾波電路，用于改善輸出電壓的波形和穩(wěn)定性；另外一支路作為一穩(wěn)壓電源 L7805C 的輸入電源，輸出高精度 5V 電壓。芯片內(nèi)驅(qū)動(dòng)晶體管射級(jí) 10 腳接地，集電極 11 腳輸出分別驅(qū)動(dòng)外部電路中的晶體管 ，放大12N、進(jìn)而輸出給驅(qū)動(dòng)變壓器，激勵(lì)主開關(guān)管 。（4） ．其他 6 分別接定時(shí)元件 和 ，構(gòu)成三角波振蕩器，其中 ，TRC2TRk??。14 腳電壓經(jīng)電阻 分壓接到電壓誤差放大器的2930R、反相輸入端 2 腳，比如均壓值 ，同相輸入端接輸出電壓的反饋電路中，反饋支路由以及可調(diào)電阻 VR 組成。電阻 約 50K，可調(diào)電阻 約 1K，在5m?17 2518R空載或允許輸出電流值之內(nèi)，16 腳電壓總是低于 15 腳電壓，也就是說電流誤差放大器總是輸出為 0，兩個(gè)驅(qū)動(dòng)三極管輸出固定寬度的脈沖，電源輸出限定的電流值。TL494 提供的內(nèi)部基準(zhǔn)電源和兩個(gè)誤差放電器可以很方便的實(shí)現(xiàn)這些功能?？梢姡潆婋娙?的值決定了軟啟動(dòng)的快10C慢。圖 3．3 TL494 外圍電路設(shè)計(jì)（1） ．軟啟動(dòng)保護(hù) TL494 的 4 腳是芯片的死區(qū)控制端。????計(jì)算銅重： ；?????????計(jì)算電流密度 ；??.723JAm初級(jí)繞組導(dǎo)線所需截面積 ；212..9043imIJ初級(jí)繞組線徑 ，選用直徑 的漆包線。滿足 。圖3．1 輸入濾波電路（2） ．輸出濾波器的設(shè)計(jì)考慮到小型化以及成本，選用了相對(duì)簡單的輸出濾波電路，相應(yīng)的設(shè)計(jì)了濾波電感和濾波電容。（1） ．輸入濾波電路如圖 3．1 所示，是一個(gè)雙 型 LC 濾波器。交流輸入經(jīng)過濾波電路濾掉電網(wǎng)中的雜波，再經(jīng)過橋式整流電路，得到一個(gè)高壓直流輸出。 因此，在片內(nèi)誤差放大器的輸出電平與鋸齒波在比較器 2 中進(jìn)行比較，而死區(qū)控制電平與鋸齒波在比較器 1 中進(jìn)行比較，二者的輸出分別得到一串具有一定寬度的矩形脈沖。圖 2．2 TL494 管腳分配圖 TL494 在工作時(shí)，其工作頻率僅取決于外接在鋸齒波發(fā)生器上的定時(shí)元件 和 的TRC數(shù)值，一旦定時(shí)元件固定后，TL494 輸出信號(hào)的工作頻率也就固定不變了。它由鋸齒波發(fā)生器、D 觸發(fā)器、比較器 1 和 誤差放大器 1 和 5V 基準(zhǔn)電源與兩個(gè)驅(qū)動(dòng)晶體管等組成。本文選擇的東芝公司的雙極型晶體管 2SC3306 的飽和電壓最大值只有 ，在高反壓場合，雙極型晶體管的飽和壓降還是比較小。 硬件設(shè)備選擇 硅雙極型晶體管的選擇考慮到本系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用要求是小功率、低成本，開關(guān)頻率（50kHz）不是很高，選用東芝（TOSHIBA）公司的 2SC3306N 型硅雙極型晶體管。主要由半橋功率變換器、驅(qū)動(dòng)器、PWM 控制器、微處理器、充電電路、放電電路六部分組成，并具有過流保護(hù)，過壓保護(hù)。前文述及 的充電電流已經(jīng)是比較合適的數(shù)值。因此本系統(tǒng)充電器的電源輸出達(dá)到 36V 并且可調(diào)，是能夠滿足目前電動(dòng)自行車領(lǐng)域動(dòng)力要求的。（3）電池充滿后自動(dòng)轉(zhuǎn)入涓流補(bǔ)足充電狀態(tài)。三是探討充電方法的控制和實(shí)現(xiàn)問題。以鉛酸蓄電池為研究對(duì)象是考慮到目前大多數(shù)助力車所使用的蓄電池仍然是鉛酸蓄電池，而且是密封免維護(hù)鉛酸蓄電池，一般為兩節(jié)或三節(jié)串連，每節(jié)蓄電池電壓為標(biāo)準(zhǔn)的 12V。脈沖充電法充電電路的控制有兩種：脈沖電流幅值固定不變，PWM（驅(qū)動(dòng)充放電開關(guān)管）信號(hào)的頻率可調(diào)，從而調(diào)節(jié)充電電流；另一種就是脈沖電流的幅值是可變的，而 P