【正文】 通過上述同樣的過程。圖61 低電流調(diào)節(jié)控制電路如圖62所示，當(dāng)鋰電池本身電壓低于5V時，LM35822輸出高電平，Mos管Q4截止。為了限制開關(guān)管的DS安全電壓，工作占空比應(yīng)保持在相對地低一些，一般要低于50%，即＜。R的功率選擇是依實測VRCD的最大值，計算而得。⑶試驗調(diào)整VRCD值。如寬電壓應(yīng)選擇AC265V，即DC375V。⑺確定反饋繞組的參數(shù)反饋是反激的電壓,其電壓是取自輸出級的,所以反饋電壓是穩(wěn)定的。 本變壓器選擇的EE30磁芯材料是MP40。值得注意的是，始終保持變換器工作于一個模式如電流連續(xù)模式或電流斷續(xù)模式，不要在兩個模式之間轉(zhuǎn)換，這兩種模式不同，對反饋回路的調(diào)節(jié)電路要求也不同，在考慮某一種模式而設(shè)計的調(diào)節(jié)電路，如運行到另一模式時易引起不穩(wěn)定或者性能下降。下一步求電流峰值。同樣的芯片，同樣的磁芯，若是變壓器設(shè)計不合理，則整個開關(guān)電源的性能會有很大下降，如損耗會加大，最大輸出功率也會有下降。在輸入電壓一定時，由反饋電路保證Ton的合適值。因為當(dāng)磁芯飽和時，磁感應(yīng)強度基本不變，dB/dt近似為零，根據(jù)電磁感應(yīng)定律，將不會產(chǎn)生自感電動勢去抵消母線電壓，初級繞組線圈電阻很小，這樣母線電壓將幾乎全部加在開關(guān)管上，開關(guān)管會瞬時損壞[5]。這樣，匝數(shù)有下限，使漏感也有下限。不管功率傳送是那一種方式，原邊和副邊的電壓變換比等于原和副繞組匝數(shù)比。為了提高△B，希望Bm大，Br小。電容量要求2200pF左右。L1,L2磁芯面積不宜太小，以免飽和。⑴選擇壓敏電阻的電壓額定值，應(yīng)該比最大的電路電壓穩(wěn)定值大10％一20％；⑵計算或估計出電路所要承受的最大瞬間能量的焦?fàn)枖?shù)；⑶查明器件所需要承受的最大尖峰電流；上述幾步完成后，就可以根據(jù)生產(chǎn)廠家的壓敏電阻參數(shù)資料選擇合適的壓敏電阻器件。另一方面，電感性開關(guān)產(chǎn)生的電壓尖峰的能量滿足下面的公式： （51）公式中．L是電感器的漏感，I是通過線圈的電流。當(dāng)開關(guān)電源接通時，熱敏電阻的阻值基本上是電阻的標(biāo)稱值。如果不采取任何保護措施，浪涌電流可接近幾百安培。設(shè)計主電源時就是要找到最苛刻的條件，即輸入最低，輸出功率最大的條件下來設(shè)計脈沖變壓器的。當(dāng)鋰電池兩端電壓的升高逐漸接近開關(guān)電源的輸出電壓，恒流電路被破壞，電壓反饋穩(wěn)壓階段開始。為減小電源尖峰干擾需要在電源進線端和電源輸出線端分別加入濾波電路?？刂齐娐凡糠职ǖ碗娏髡{(diào)節(jié)控制電路部分、恒流電路部分、充電指示電路部分。由UC3842內(nèi)部示意圖可知：誤差放大器的輸出電壓Ue減小，亦即電流檢測比較器鉗位電壓減小，UC3842引腳6輸出驅(qū)動的占空比減小，從而使輸出電壓減小，這樣就完成了反饋穩(wěn)壓的過程。 這種電路的優(yōu)點是采樣電路簡單，副邊繞組、原邊繞組和輔助繞組之間沒有任何的電氣通路，容易布線。圖39 輸出電壓直接分壓該電路的工作原理是：直流電壓加在R5上，降壓后加在UC3842的引腳7上，為芯片提供大于16 V的啟動電壓，當(dāng)芯片啟動后由反饋繞組提供維持芯片正常工作需要的電壓。當(dāng)然該圖絕不是TL431的實際內(nèi)部結(jié)構(gòu)，所以不能簡單地用這種組合來代替它。 TL431簡介德州儀器公司（TI）生產(chǎn)的TL431是一是一個有良好的熱穩(wěn)定性能的三端可調(diào)分流基準(zhǔn)源。／。在這些條件下，電流取樣比較器門限將被內(nèi)部箝位至1．0V。輸出電壓因兩個二極管壓降而失調(diào)(≈)并在連接至電流取樣比較器的反相輸入之前被三分，這將在管腳l處于其最低狀態(tài)時(Vol)，保證在輸出(管腳6)不出現(xiàn)驅(qū)動脈沖。不要將UC3842的重要元件的參數(shù)選得接近分布參數(shù)；具體來說，電阻不要太大，電容器和電感器不要太小。圖34 UC3842代表性方框圖振蕩器頻率由定時元件RT和CT選擇值決定。當(dāng)檢測電壓超過1V時縮小脈沖寬度使電源處于間歇工作狀態(tài)；4腳為定時端，內(nèi)部振蕩器的工作頻率由外接的阻容時間常數(shù)決定，f=(RTCT)；5腳為公共地端；6腳為推挽輸出端，內(nèi)部為圖騰柱式，上升、下降時間僅為50ns并且，變壓器初級線圈電流的最大值正好等于變壓器次級線圈電流最大值的n倍（n為變壓器次級電壓與初級電壓比）。因此，整流二極管的輸入電壓Uo的幅值Up與整流輸出電壓基本相等。二是可以實現(xiàn)變壓器功能，通過脈沖變壓器的初級繞組和多個次級繞組可以輸出多路不同的直流電壓值，為不同的電路單元提供直流電量。按調(diào)制方式分可分脈沖寬度調(diào)制式和脈沖頻率調(diào)制式開關(guān)穩(wěn)壓電源和PWM和PFM的混合方式。下面列舉的是溫度對器件的影響：⑴溫度每升高10℃，電解電容的壽命就會減半；⑵在高溫和反向電壓接近額定值時，肖特基二極管的漏電很嚴(yán)重，就像陰陽極通路一樣；⑶通用磁性材料，從25℃到100℃飽和磁感應(yīng)強度下降30％左右；在這里，磁性材料的損耗雖然說占比例很小但是它對整個開關(guān)電源的影響非常大。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新，使得開關(guān)電源技術(shù)也在不斷地創(chuàng)新，這一成本反轉(zhuǎn)點日益向低輸出電力端移動，這為開關(guān)電源提供了廣闊的發(fā)展空間。 開關(guān)電源與線性電源 線性電源穩(wěn)壓器的調(diào)整管工作在放大狀態(tài)，因而發(fā)熱量大，效率低（35%左右），需要加體積龐大的散熱片，而且還需要同樣也是大體積的工頻變壓器，當(dāng)要制作多組電壓輸出時變壓器會更龐大。隔離式開關(guān)電源：一般指高頻開關(guān)電源。因此，在交流輸入端，必須要設(shè)置濾波器，把高頻干擾減少到可接收的范圍。各種形式的電源電路的基本功能塊是相同的，只是完成這些功能的技術(shù)手段有所不同。本充電器電路采用反激式開關(guān)電源技術(shù)通過電路控制實現(xiàn)了上述過程。隨著開關(guān)電源性能的改善，到80年代后期，電子設(shè)備的消耗功率在20W以上，就要考慮使用開關(guān)電源了。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的高度發(fā)展，高反壓快速開關(guān)晶體管使無工頻變壓器的開關(guān)電源迅速實用化。隨著能源的緊缺和世界的環(huán)保方面的壓力，鋰電現(xiàn)在被廣泛應(yīng)用于電動車行業(yè)，特別是磷酸鐵鋰材料電池的出現(xiàn)，更推動了鋰電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和應(yīng)用?，F(xiàn)在鋰電池已經(jīng)成為了主流。目前平均每四戶居民家庭中就有一輛電動自行車，電動自行車已經(jīng)成為城鄉(xiāng)人民生活中的一種重要的消費品。充電過程分微弱電流調(diào)節(jié)充電階段，恒流充電階段，恒壓充電。利用開關(guān)電源實現(xiàn)對鋰電池高效率充電是目前的發(fā)展趨勢。經(jīng)過15年的快速發(fā)展，電動自行車產(chǎn)業(yè)已經(jīng)進入了成熟期，產(chǎn)品的質(zhì)量不斷提高，技術(shù)創(chuàng)新成果普遍應(yīng)用。 鋰電池簡述鋰電池是一類由鋰金屬或鋰合金為負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池。具有高儲存能量密度，目前已達到460600Wh/kg，是鉛酸電池的約67倍； ⑵使用壽命長，使用壽命可達到6年以上，磷酸亞鐵鋰為正極的電池用1CDOD充放，有可以使用10,000次的記錄； ⑶額定電壓高（），約等于3只鎳鎘或鎳氫充電電池的串聯(lián)電壓，便于組成電池電源組； ⑷具備高功率承受力，其中電動汽車用的磷酸亞鐵鋰鋰離子電池可以達到1530C充放電的能力，便于高強度的啟動加速； ⑸自放電率很低，這是該電池最突出的優(yōu)越性之一；⑹重量輕，相同體積下重量約為鉛酸產(chǎn)品的1/5； ⑺高低溫適應(yīng)型強，可以在20℃60℃的環(huán)境下使用，經(jīng)過工藝上的處理，可以在45℃環(huán)境下使用； ⑻綠色環(huán)保，不論生產(chǎn)、使用和報廢，都不含有、也不產(chǎn)生任何鉛、汞、鎘等有毒有害重金屬元素和物質(zhì)； ⑼生產(chǎn)基本不消耗水，對缺水的我國來說，十分有利。它使交流電源高效率地產(chǎn)生一路或多路經(jīng)調(diào)整的穩(wěn)定直流電壓。當(dāng)然開關(guān)電源能被工業(yè)所接受，首先是它在體積、重量和效率上的優(yōu)勢。通過認(rèn)真調(diào)查鋰電池充電注意事項，電動車用鋰電池充電過程和各個參數(shù)，制作出電動車鋰電池充電器。2 開關(guān)電源概述 隔離式高頻開關(guān)電源隔離式開關(guān)電源的變換器具有多種形式。為了調(diào)節(jié)輸出電壓，使得在輸入交流和輸出負(fù)載發(fā)生變化時，輸出電壓能保持穩(wěn)定，采用脈沖寬度調(diào)制電路和脈沖頻率調(diào)制電路，通過對輸出電壓采樣，并把采樣的結(jié)果反饋給控制電路，控制電路把它與基準(zhǔn)電壓進行比較，根據(jù)比較結(jié)果來控制高頻功率開關(guān)元件的開關(guān)時間比例(占空比)，達到調(diào)整輸出電壓的目的。ESR：等效串聯(lián)電阻。恒流充電：只要鋰電池電壓高于設(shè)定電壓值,充電周期進入恒流充電,以一定的電流給電池充電。另外開關(guān)電源中用到的高頻變壓器繞制起來比較麻煩。⑶直流：開關(guān)電源輸出的是直流而不是交流。 所以，在設(shè)計時盡可能降低元件本身損耗而造成的溫升，也要注意遠(yuǎn)離熱源，不因外界原因而造成溫升，更要優(yōu)化設(shè)計減小損耗，提高效率，延長元器件及整個電源的工作壽命。開關(guān)管導(dǎo)通時，變壓器一次側(cè)線圈內(nèi)不斷儲存能量。SBmSBrt/st/st/sUo/VUpUpI1I2TonTonTonToffToffIoi/A圖32 臨界連續(xù)電流狀態(tài)時波形反激式變壓器開關(guān)電源工作于臨界連續(xù)電流狀態(tài)時，次級整流輸入電壓Uo、負(fù)載電流Io，變壓器鐵芯的磁通，以及變壓器初、次級電流等波形圖如圖32所示。在控制開關(guān)接通期間，變壓器鐵芯被初級線圈電流磁化；在控制開關(guān)關(guān)斷期間，變壓器鐵芯被被次級線圈電流退磁，并向負(fù)載輸出電流。采用固定工作頻率脈沖寬度可控調(diào)制方式，共有8的負(fù)載能力。振蕩器門限是溫度補償?shù)?，放電電流在T=2 5℃叫被微調(diào)并確保在177。典刑情況下變換揣輸出電壓通過一個電阻分壓器分壓，并由反向輸入監(jiān)視。電感電流通過插入一個與輸出開關(guān)Q1的源極串聯(lián)的以地為參考的取樣電阻Rs轉(zhuǎn)換成電壓。正電源端(Vcc)和參考輸出(Vref)各由分離的比較器監(jiān)視。最小工作電壓：UCX842A為11V。 圖36 TL431符號TL431的具體功能可以用圖37的功能模塊示意。PC817光電耦合器不但可以起到反饋作用還可以起到隔離作用。 輔助電源輸出電壓分壓作為誤差放大器的輸入圖310 輔助電源輸出電壓分壓如圖310所示，當(dāng)輸出電壓升高時，單端反激式變壓器T的輔助繞組上產(chǎn)生的感應(yīng)電壓也升高，該電壓經(jīng)過D82，D20，DW1，整流、濾波和穩(wěn)壓網(wǎng)絡(luò)后得到一直流電壓，給UC3842供電。圖311 采用光耦和電壓基準(zhǔn)反饋控制電路電壓采樣及反饋電路由光耦PC81TL431和阻容網(wǎng)絡(luò)組成，圖中R5和C5用于TL431的頻率補償，不能缺少。實驗證明與上述三種反饋電路相比，該電路具有很好的穩(wěn)壓效果。最大輸出功率為86W。充電指示電路部分就是要指示電路狀態(tài)，便于用戶知道充電情況。其中包括輸入電路，濾波電路，脈沖變壓器制作，開關(guān)管選擇，UC3842外圍電路設(shè)計、反饋穩(wěn)壓電路。反饋穩(wěn)壓電路上面介紹的采用線性光耦改變誤差放大器的輸入誤差電壓。這種電路結(jié)構(gòu)需要一個觸發(fā)電路，當(dāng)某些預(yù)定的條件滿足后，觸發(fā)電路把雙向可控硅觸發(fā)導(dǎo)通。 輸入尖峰電壓保護在一般情況下，交流電網(wǎng)上的電壓為115v或230v左右，但有時也會有高壓的尖峰出現(xiàn)。壓敏電阻起到一個可變阻抗的作用。該電路對共模和差模紋波干擾均有較好抑制作用。⑵濾除共模干擾信號L3，L4，C21，C22用于濾除共模干擾信號。在功率傳送過程中，磁芯又分為磁通單方向變化和磁通雙方向變化兩種工作模式。而不直接與磁通密度有關(guān)。絕緣隔離通過原邊