【正文】 harging process prises weak charge current regulation phase, constant current charging phase, constant voltage charging. The main power to change the input error voltage of the error amplifier in Currentmode PWM control IC UC3842 to achieve voltage regulation. Constant current circuit of the constant current charging lithium batteries. Circuit design meet customer requirements, and low cost. Keywords: flyback switching power supply。 隨著數(shù)碼產(chǎn)品如手機(jī)、筆記本電腦等產(chǎn)品的廣泛使用，鋰離子電池以優(yōu)異的性能在這類產(chǎn)品中得到廣泛應(yīng)用，并在近年逐步向其他產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)展。而半導(dǎo)體集成電路技術(shù)的迅速發(fā)展又為開關(guān)電源控制電路的集成化奠定了基礎(chǔ)，適應(yīng)各類開關(guān)電源控制要求的集成開關(guān)穩(wěn)壓器應(yīng)運(yùn)而生，其功能不斷完善，集成化水平也不斷提高，外接元件越來越少，使得開關(guān)電源的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和調(diào)整工作日益簡化，成本也不斷下降。當(dāng)拿一個很虧的鋰電池接上電路后就要經(jīng)歷這四個階段。 此外，為了使整個電路安全可靠地工作，還要設(shè)計(jì)輔助電路，主要包括過壓、過流保護(hù)電路等。開關(guān)電源的調(diào)整管工作在飽和截至狀態(tài)，因而發(fā)熱量小，效率高（75％以上）而且省掉了大體積的變壓器。比如在正常工作時，設(shè)計(jì)的最大磁通密度偏大，由于溫升的原因?qū)⑹癸柡痛鸥袘?yīng)強(qiáng)度下降，再加上反饋回路的延遲效應(yīng)而使導(dǎo)通時間加長，極易使磁芯飽和，瞬間開關(guān)管損壞。三是可以實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)電源變壓器的電隔離作用，將熱地與冷地隔離，避免觸電事故，保證用戶端的安全。 主要器件簡介 UC3842芯片簡介UC3842 是開關(guān)電源用電流控制方式的脈寬調(diào)制集成電路。,。這發(fā)生在電源正在工作并且負(fù)載被取消時，或者在軟啟動過程的開始。大滯后和小啟動電流使得UCX842A特別適合干需要有效的自舉啟動技術(shù)的離線變換器應(yīng)用中。圖37 TL431功能模塊示意圖 PC817光耦簡介PC817是常用的線性光藕，在各種要求比較精密的功能電路中常常被當(dāng)作耦合器件，具有上下級電路完全隔離的作用，相互不產(chǎn)生影響。缺點(diǎn)是并非從副邊繞組直接得到采樣電壓，穩(wěn)壓效果不好，實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)電源的負(fù)載變化較大時，基本上不能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓。總電路框圖如圖41所示。當(dāng)充電電流在155mA以上就意味著在充電，指示燈為紅色。通常廣泛采用的措施有兩種，一種方法是利用電阻一雙向可控硅并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)；另一種方法是采用負(fù)溫度系數(shù)(NTc)的熱敏電阻。由此可見，雖然電壓尖峰持續(xù)的時間很短，但是它確有足夠的能量使開關(guān)電源的輸入濾波器、開關(guān)晶體管等造成致命的損壞。電感量幾毫亨至幾十毫亨。雙方向變化工作模式磁通度從+ Bm變化到Bm，或者從Bm變化到+Bm。總之，在高頻電源變壓器絕緣結(jié)構(gòu)和總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，要統(tǒng)籌考慮漏感和絕緣強(qiáng)度問題。在工作過程中，根據(jù)磁飽和的形式分兩種情況：一次性飽和：當(dāng)反饋環(huán)路突然失控時，在一個周期內(nèi)導(dǎo)通一直持續(xù)，直到過大的Ip使磁芯飽和而使開關(guān)管立即⑵選定原邊感應(yīng)電壓這個值是由設(shè)計(jì)者來設(shè)定的，它決定了電源的占空比。⑷選定變壓器磁芯根據(jù)窗口面積和磁芯截面積有式510計(jì)算來選擇磁芯。反饋電壓是反激的,其匝數(shù)比要和幅邊對應(yīng)至于線徑,因其流過的電流很小,所以就用繞原邊的線繞就可以了,無嚴(yán)格的要求.⑻確定電感量根據(jù)L=Vs*Ton / (Ip *) （514）這樣就確定了原邊電感的值.⑼驗(yàn)證設(shè)計(jì)即驗(yàn)證一下最大磁感應(yīng)強(qiáng)度是不是超過了磁芯的允許值,有Bmax=L*Ip/Ae*Np （515）其中Bmax，L，Ip，Ae，Np分別表示磁通最大值,原邊電感量,峰值電流,磁芯橫截面積，原邊匝數(shù),這個公式是從電感量L的概念公式推過來的,因?yàn)殡姼械扔诖沛?流過電感線圈的電流,磁鏈等于磁通乘以其匝數(shù),而磁通就是磁感應(yīng)強(qiáng)度乘以其截面積,分別代入到上面,即當(dāng)原邊線圈流過峰值電流時,此時磁芯達(dá)到最大磁感應(yīng)強(qiáng)度, ,若是好的磁芯,可以大一些,若是超過了這個值,就可以增加原邊匝數(shù),或是換大的磁芯來調(diào)。首先假設(shè)一個RC參數(shù)，再上市電，應(yīng)遵循先低壓后高壓，再由輕載到重載的原則。因此，在單端反激式變換器電路設(shè)計(jì)中，開關(guān)管的工作電壓一般在800V以上，通常按900v計(jì)算可安全可靠地工作[8]。接誤差放大TL431的K極 圖62 恒流電路充電指示電路如圖63所示，指示燈為紅色。在設(shè)計(jì)中我把許多課本上的理論知識轉(zhuǎn)化到了實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中來，同時也學(xué)到了很多課本上沒有的實(shí)際應(yīng)用知識，可謂是受益匪淺。在王工和幾位同事指導(dǎo)下我對反激式開關(guān)電源有了理論上的認(rèn)識，同時理論上用電路實(shí)現(xiàn)了電動車鋰電池充電曲線，能夠安全高效得對電動車用鋰電池進(jìn)行充電。這樣循環(huán)調(diào)節(jié)使得電流控制在400mA。 在單端反激式變換器電路中。④RCD吸收VRCD。另外，因?yàn)楦哳l電流有趨效應(yīng)，若是電流很大,最好采用兩股或是兩股以上的線并繞,這樣效果更好.⑹確定次級繞組的參數(shù)圈數(shù)和線徑原邊就是選定感應(yīng)電壓放電給副邊的,因?yàn)楦边呡敵鲭妷簽?1V,加上肖特基管的壓降,原邊以80V的電壓放電,: （513）其中為肖特基管壓降。緊接著求電流的有效值I,電流有效值和平均值是不一樣的,可以對應(yīng)很多個有效值,若是把的值選得越大,有效值就會越大,有效值還和占空比D也有關(guān)系,。輸出直流21V。由于反激式開關(guān)變壓器的特殊性，磁芯飽和問題在反激式變換器的設(shè)計(jì)中尤為重要。絕緣隔離通過原邊和副邊繞組的絕緣結(jié)構(gòu)來完成。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。該電路對共模和差模紋波干擾均有較好抑制作用。 輸入尖峰電壓保護(hù)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)。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。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。實(shí)驗(yàn)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。 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36 TL431符號TL431的具體功能可以用圖37的功能模塊示意。正電源端(Vcc)和參考輸出(Vref)各由分離的比較器監(jiān)視。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。的負(fù)載能力。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。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。⑶直流：開關(guān)電源輸出的是直流而不是交流。恒流充電：只要鋰電池電壓高于設(shè)定電壓值,充電周期進(jìn)入恒流充電,以一定的電流給電池充電。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(jìn)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(dá)到調(diào)整輸出電壓的目的。通過認(rèn)真調(diào)查鋰電池充電注意事項(xiàng)，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。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。 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。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。 lithium battery charger。1998年，天津電源研究所開始商業(yè)化生產(chǎn)鋰離子電池。目前己形成了各類功能完善的集成開關(guān)穩(wěn)壓器系列。為了保護(hù)過分放電的電池首先是微弱電流充電，沖到一定程度后以小電流恒流充電，然后以大電流恒流充電，最后恒壓充電到截止。輸出輸入濾波整流濾波高頻變換開關(guān)元件脈沖變壓器輸出濾波PWM控制輔助電路圖2l 隔離式開關(guān)電源方框圖輸入 本設(shè)計(jì)所用術(shù)語下面列出一些常用的開關(guān)電源術(shù)語，并給出解釋，以備參考。但開關(guān)電源輸出的直流上面會疊加較大的紋波，在輸出端并接穩(wěn)壓二極管可以改善，另外由于開關(guān)管工作是會產(chǎn)生很大的尖峰脈沖干擾，也需要在電路中串連磁珠加以改善。在此設(shè)計(jì)時，最好保證銅耗接近于磁耗，初級繞組的銅耗接近于次級繞組的銅耗以達(dá)到最優(yōu)化的設(shè)計(jì)防止磁芯過渡溫升；⑷MOSFET管，每升高25℃，柵極閥值電壓下降5％。VOUTVdc Is次級電流波形Ip初級電流波形TonToff圖31 反激式開關(guān)電源原理圖在開關(guān)管S1關(guān)斷的Toff期間，變壓器鐵心中的磁通主要由變壓器次級線圈回路中的電流來決定，這就相當(dāng)于流過變壓器次級線圈中的電流所產(chǎn)生的磁場可以使變壓器的鐵心退磁，使變壓器鐵心中的磁場強(qiáng)度恢復(fù)到初始狀態(tài)。與電壓控制方式相比在負(fù)載響應(yīng)和線性調(diào)整度等方面有很多優(yōu)越之處。在CT放電期間，振蕩器產(chǎn)生一個內(nèi)部消隱脈沖保持“或非”門的中間輸入為高電子，這導(dǎo)致輸出為低狀態(tài)，從而產(chǎn)生丁一個數(shù)量可控的輸出靜區(qū)時間。最小誤差放大器反饋電阻受限于放大器的拉電流(O．5mA)(VoH)： (31)UC3842作為電流模式控制器工作，輸出開關(guān)導(dǎo)通山振蕩器起始，當(dāng)峰值電感電流到達(dá)誤差放大器輸出補(bǔ)償(管腳1)建立的門限電平時中止。UCX843A準(zhǔn)備應(yīng)用于更低電壓直流到直流變換器中?！‘?dāng)輸入端加電信號時，發(fā)光器發(fā)出光線，照射在受光器上，受光器接受光線后導(dǎo)通，產(chǎn)生光電流從輸出端輸出，從而實(shí)現(xiàn)了“電光電”的轉(zhuǎn)換。該電路適用于針對某種固定負(fù)載的情況。本設(shè)計(jì)難點(diǎn)在于主電源設(shè)計(jì)部分。反之即認(rèn)為充電完畢，指示燈變?yōu)榫G色。用以增加對交流線路的阻抗，把浪捅電流減小到安全值。所以需要采取措施加以避免。C1為電源跨接電容，又稱X電容。磁通密度變化值△B=2Bm，為了提高△B，希望Bm大，但不要求Br小，不論是單方向變化工作模式還是雙方向變化工作模式，變壓器功率傳送方式都不直接與磁芯磁導(dǎo)率有關(guān)，第二種是電感器功率傳送方式，原繞組輸入的電能，使磁芯激磁，變?yōu)榇拍軆Υ嫫饋?，然后通過去磁使副繞組感應(yīng)電壓，變成電能釋放給負(fù)載。 可見，反激式變換器開關(guān)管導(dǎo)通時，次級繞組均沒構(gòu)成回路，整個變壓器如同僅有一個初級繞組的帶磁芯的電感器一樣，此時僅有初級電流，轉(zhuǎn)換器沒有次級安匝數(shù)去抵消它。損壞；逐次積累式飽和：磁芯每個周期都有置位與復(fù)位動作，反激式開關(guān)電源磁芯置位是由初級繞組來實(shí)現(xiàn)，磁芯復(fù)位是由次級繞組和輸出電路來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)開關(guān)管開通的時候，原邊相當(dāng)于一個電感，電感兩端加上電壓，其電流值不會突變，而線性的上升，上升電流公式如下： （53）這三項(xiàng)分別是原邊輸入電壓、開關(guān)開通時間和原邊電感量．在開關(guān)管關(guān)斷的時候，原邊電感放電，電感電流又會下降，同樣要遵守上面的公式定律，下降電流公式公式如下： （54）這三項(xiàng)分別是原邊感應(yīng)電壓（即放電電壓）、開關(guān)管關(guān)斷時間和電感量．在經(jīng)過一個周期后，原邊電感電流會回到原來的值，不可能會變，所以有： （55）上式中可以用D來代替，用(1D)