3v電池充電器的電路課程設(shè)計(jì)-文庫吧資料
2024-09-04 18:34本頁面
【正文】 ，如果快速充電，它還會送出相應(yīng)信號到第 8 腳。 PGM2和 PGM3根據(jù)電池的充電時(shí)間不同有不同的接法，從而決定了 ΔV ，并送給控制邏輯 ΔV和充電時(shí)間。如果每節(jié)電池的電壓低 于， 只能 涓流 充電，直到每節(jié)電池的端 電 壓大于 ，才開始快速充電。 圖 24 由 MAX712構(gòu)成的鎳氫電池快速充電電路的原理圖 (注：圖中引腳 F 指引腳 FASTCHG ) 充電器依據(jù)的原理就是 MAX712 充電管理芯片的特性 ， PGM0 和 PGM1 根據(jù)電池的不同數(shù)目有不同的接法，如果電池?cái)?shù)目和 PGM0、 PGM1 的編程數(shù)目不符，將使決定快速充電的電壓坡度電路失效。 本論文中設(shè)計(jì)的鎳氫電池快速充電器中所用的芯片選用的是 MAX712快速充電管理芯片。而利用 MAX712 芯片所設(shè)計(jì)電路要求采用最簡單的控制方式，使得該 鎳氫電池 充電器能進(jìn)行 定時(shí)控制、電壓控制和溫度控制；具有 過壓、過流、充電電池保護(hù)功能和充電時(shí)間短的特點(diǎn)?？焖俪潆娝俾蕪?C/4 到 4C 可設(shè)定，涓流充電速率為 C/16。 MAX712 內(nèi)部集成的電壓剃度檢測器、溫度比較器、定時(shí)器等控制電路，根據(jù)電壓剃度、鎳 氫電池溫度或充電時(shí)間的檢測結(jié)果，自動控制充電狀態(tài)，從涓流充電轉(zhuǎn)到快速充電 (低溫時(shí) )，以確保鎳氫電池不受損害。 表 24 涓流充電電流 IRT與快速充電電流 IFAST的關(guān)系 PGM3 連接方式 快速充電速率 涓流充電電流 (IRT) V+ 4C IFAST/64 西京學(xué)院機(jī)電工程系畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 13 頁 共 26 頁 開路 2C IFAST/32 REF C IFAST/16 BATT– C/2 IFAST/8 此外，鑒于鎳氫電池的固有特性，充電速率通常在 80%左 右，即當(dāng)以 C/2速率充電時(shí)，理論上充電時(shí)間為 2h，而實(shí)際充電時(shí)間通常為 左右。 表 23 最大充電時(shí)間的設(shè)定 最大充電時(shí)間 (min) A/D 采樣時(shí)間 Ta(s) 電壓剃度檢測充電 PGM3 連接方式 PGM2 連接方式 22 21 不能 V+ 開路 22 21 能 V+ REF 33 21 不能 V+ V+ 33 21 能 V+ BATT– 45 42 不能 開路 開路 45 42 能 開路 REF 西京學(xué)院機(jī)電工程系畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 12 頁 共 26 頁 66 42 不能 開路 V+ 66 42 能 開路 BATT– 90 84 不能 REF 開路 90 84 能 REF REF 132 84 不能 REF V+ 132 84 能 REF BATT– 180 168 不能 BATT– 開路 180 168 能 BATT– REF 264 168 不能 BATT– V+ 264 168 能 BATT– BATT– 從上表中可以看出，對于 MAX712 芯片來說，最大允許快速充電時(shí)間為264min，因此其最小充電速率將不能低于 C/4。 (2)充電速率及充電時(shí)間的設(shè)定 通過對 PGM2 和 PGM3 引腳的編程電壓設(shè)置，可以設(shè)定鎳氫電池 的充電速率和充電時(shí)間。 1～ 16 節(jié)鎳氫電池充電的設(shè)置參數(shù)如表 22。 快速充電時(shí)間及涓流充電電流的編程方法 為 ： 將 PGM PGM4 分別接 V+、REF、 BATT端 或開路 的時(shí)候 ，可 以 在 22～ 264min 之 間 內(nèi)設(shè)定 一個(gè) 充電時(shí)間TFAST，見表 22。 5)靜態(tài)功耗低，充電效率高，不充電時(shí)最大靜態(tài)電流僅為 5uA。根據(jù)電壓斜率、鎳氫電池溫度或充電時(shí)間檢測結(jié)果，可判斷鎳氫電池是否已充好電。 3)利用外部電阻可設(shè)定快速充電電流 IFAST。可以編程設(shè)定待定充電鎳氫電池的數(shù)量 (1～ 16 節(jié) )、充電時(shí)間西京學(xué)院機(jī)電工程系畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 10 頁 共 26 頁 (22～ 264min)以及涓流充電電流的大小。對 1～ 16 節(jié)串聯(lián)的鎳氫電池，能以 C/3～ C的速率進(jìn)行電流快速充電，也能以 C/16 的速率進(jìn)行涓流充電 (鎳氫電池的額定電壓的額定容量 Ah 表示，如果某鎳氫電池的額定容量為 1Ah，以 1A 電流充電時(shí)的充電時(shí)間為 1h，則稱 1C 速率 )。除設(shè)定快速充電的最大允許時(shí)間外，還可設(shè)定快速充電和涓流充電的速率 CC 電流環(huán)路的補(bǔ)償端 BATT 鎳氫電池組負(fù)極 GND 系統(tǒng)地 DRV 驅(qū)動外部 PNP 管的引出端 V﹢ 內(nèi)部 +5V 并聯(lián)穩(wěn)壓的引出端，該端電壓對于 BATT端為 +5V，為芯片提供分路電流 (5～ 20mA)，電源電流最小值為 5mA REF 內(nèi)部 ,可提供 1mA的輸出電流 的結(jié)構(gòu) 西京學(xué)院機(jī)電工程系畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 9 頁 共 26 頁 圖 23 MAX712的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖 由圖 23 可知， MAX712 的內(nèi)部電路主要包括：定時(shí)器、電壓斜率檢測器 (內(nèi)含 A/D 轉(zhuǎn) 換 器 )、 +5V 并聯(lián)穩(wěn)壓器、上電復(fù)位電路 (R C0 和反相器 F)、控制邏輯、電流和電壓調(diào)節(jié)器 (內(nèi)含電流比較器和電壓比較器 )、鎳氫電池比較器、溫度比較器 (過溫度比較器、欠溫度比較器 )、 基準(zhǔn)電壓源以及 N 勾 道 MOS場效應(yīng)管等。在快速充電時(shí)此端為低電平，在快速充電結(jié)束或轉(zhuǎn)入涓流充電狀態(tài)時(shí)此端變成高電平 PGM2 可編程引腳。當(dāng) TEMP 端的電壓上升到該端電壓時(shí)，快速充電過程結(jié)束 TLO 溫度比較的下限電壓控制端。通常將 VLIMIF 端與 REF端接在一起 BATT+ 鎳氫電池組正極 PGM0 可編程引腳 PGM1 可編程引腳。不充電時(shí)，鎳氫電池上的最大漏電流僅為 5mA。對于線性模式，在鎳氫電池充電時(shí)能同 時(shí)給鎳氫電池的負(fù)載供電。 MAX712 芯片的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與編程方法 MAX712 系列是 Maxim 公司生產(chǎn)的快速充電管理芯片， MAX712 在檢測到du/dt 變?yōu)榱銜r(shí)終止快速充電模式，而 MAX713 是在檢測到 du/dt 變?yōu)樨?fù)值時(shí)終止快速充電模式。電壓和電流環(huán)路分別
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