蓄電池充電器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)畢業(yè)論文設(shè)計(jì)-閱讀頁(yè)
2025-07-04 13:40本頁(yè)面
【正文】 (45) 所以R12的取值范圍應(yīng)為： (46) 同時(shí)發(fā)光二極管能承受的最大電流為50mA，TL431為100mA，故取流過(guò)R12的最大電流為50mA，所以R12的取值范圍應(yīng)為： (47) 所以，406歐姆R12≤2320歐姆,設(shè)計(jì)中取1K歐姆。，在穩(wěn)壓管TL431兩端并接了一只電容C16，它具有延時(shí)軟啟動(dòng)的功能，這樣能減少元器件所受的應(yīng)力。電源的延時(shí)時(shí)間主要取決于啟動(dòng)電容的容量，另外還與電源電路的輸入阻抗有關(guān)。 UC3909控制的DCDC智能充電模塊設(shè)計(jì)利用UC3909充電控制器,可以組成開關(guān)型鉛酸電池快速充電器。充電狀態(tài)邏輯電平根據(jù)充電狀態(tài)控制充電器的輸出電壓和電流。此外該芯片中還含有差動(dòng)電流取樣放大器、精度為1%的基準(zhǔn)電壓, ℃熱敏電阻線性化電路、電壓和電流誤差放大器、PWM振蕩器、PWM比較器、PWM鎖存器、充電狀態(tài)譯碼器和一個(gè)100mA的集電極開路輸出驅(qū)動(dòng)器。虛線框圖內(nèi)為UC3909內(nèi)部結(jié)構(gòu)。雖然平均電流限制電路較復(fù)雜些,但是控制回路的設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單。該電壓與電池充電電流成正比。當(dāng)電池沒有充電電流時(shí),電流取樣放大器的輸出端(CSO)[12]。為了減小功耗，RS應(yīng)取較小的阻值。 (413)為了避免電流取樣放大器輸出飽和,必須限制電池取樣放大器輸出端(CSO)電壓的最大幅值。無(wú)充電電流時(shí),電流取樣放大器輸出端電壓VCSO=。 (2)電壓誤差放大器(VEA)電壓誤差放大器(VEA)檢測(cè)電池電壓,℃進(jìn)行比較。電壓誤差放大器(VEA)最高輸出電壓限制在5V,這樣可限制最大負(fù)載電流。此時(shí),涓流偏置電流與電流誤差放大器CA的反相輸入端(CA)的電流相加,設(shè)定最大涓流充電電流。,ITRCK為10μA。電流誤差放大器(CA)的輸出信號(hào)改變PWM占空比,從而調(diào)整平均充電電流。為了提高放大器的穩(wěn)定性,電流誤差放大器(CA)的高頻增益必須按以下原則設(shè)計(jì),即電流誤差放大器(CA)輸出信號(hào)下降斜率應(yīng)低于或等于PWM斜坡上升斜率。圖中RS11+RS12=RS1，RS41+RS42=RS4，RG11+RG12=RG1，RG21+RG22=RG2，ROVC11+ROVC12=ROVC1。為了便于計(jì)算將RS3||RS4的阻值為51K，將它代入式(414)可得： (418)得：RS1+RS2=275歐姆，將已知數(shù)據(jù)代入式(415)，可得： (419)由此式可得出RS2=20K，RS1=27520=255K。 (2)選擇RG1和RG2基本計(jì)算公式如下： (421) (422) (423),取樣電阻RS=,根據(jù)ITRCK= ?？焖俪潆婋娏鱅BULK=C/5=。 (3)選擇ROVC1和ROVC2基本計(jì)算公式為： (425)設(shè)定過(guò)充電終止電流為C/50=160mA，可得：，選定ROVC2=120K，則可得：ROVC1=。UC3909有兩個(gè)充電狀態(tài)譯碼管腳STAT0、STAT1，它們的不同組合對(duì)應(yīng)不同的充電狀態(tài)。STAT0和STAT1是集電極開路輸出，所以都接了一個(gè)10K的上拉電阻到VLOGIC。四種情況分別對(duì)應(yīng)如下：LED1，LED2都不亮：涓流充電。LED1亮，LED2不亮：過(guò)壓充電。 充電狀態(tài)指示電路5 系統(tǒng)調(diào)試 UC3843控制的反激式開關(guān)電源調(diào)試UC3843控制的反激式開關(guān)電源輸入電壓是220V的交流電壓，對(duì)未進(jìn)行調(diào)試的電路上電前主要做了以下幾點(diǎn)檢測(cè):(1)用萬(wàn)用表檢查線路及元件是否存在短路。上電時(shí)，在輸入端串聯(lián)一個(gè)白熾燈，它的作用是：當(dāng)電路存在短路情況時(shí)，白熾燈會(huì)一直亮著，并保護(hù)電路。所以可以起到檢測(cè)短路情況和保護(hù)電路的作用。通過(guò)查找相關(guān)資料，了解到這是電路的自保護(hù)引起的。將測(cè)試點(diǎn)轉(zhuǎn)移到控制部分。通過(guò)原理圖分析，提高啟動(dòng)電壓的辦法是將輔助電源出來(lái)的電阻R4去掉，減少壓差，并加大濾波電容C7。 UC3909控制的DCDC充電轉(zhuǎn)換器調(diào)試此模塊上電前同樣是進(jìn)行上述的檢測(cè)，正常后，輸出端與蓄電池兩端相連。模塊沒有起到充電作用。通過(guò)電阻值調(diào)整，是輸出到達(dá)所需的電壓值。所以重新繞制了一個(gè)較小電感值的電感與實(shí)際頻率相匹配。 測(cè)試方案。 測(cè)試方案框圖 測(cè)試結(jié)果 測(cè)試結(jié)果表充電狀態(tài)電壓變化(V)電流變化(A)持續(xù)時(shí)間(Min)涓流充電75恒流充電105過(guò)壓充電121浮充充電36 測(cè)試分析 由測(cè)試結(jié)果可以看出，本設(shè)計(jì)基本滿足設(shè)計(jì)的要求。7 總結(jié)本設(shè)計(jì)的主要研究工作是蓄電池充電器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，采用蓄電池專用充電管理芯片UC3909作為充電器的管理器件，只需少量的外部元件既可完成四段式充電過(guò)程。本設(shè)計(jì)的幾個(gè)成功之處在于：采用了蓄電池專用管理芯片UC3909，只需少許外部元件既可對(duì)蓄電池進(jìn)行智能充電，防止蓄電池極板極化，延長(zhǎng)蓄電池壽命。s Product Application Handbook. 19941995(10): 6168. [6] 陳小敏,黃聲華,術(shù),2006,23(5):3839. [7] SPICE :電子工業(yè)出版社,2009:225245 [8] 劉大年,(信息科學(xué)版),2004,22(3):189193 [9] 高吉祥.《模擬電子技術(shù)》[M].北京:電子工業(yè)出版社,2007:314320.[10] 高吉祥.《數(shù)字電子技術(shù)》[M].北京:電子工業(yè)出版社,2007:134144.[11] 華成英,(第四版).北京:高等教育出版社,2006:255315.[12] Yassin G, Withington S. Electromagnetic models for superconducting millimetrewave and submillimetrewave microstrip transmission of Physics D:Applied Physics, 1995, 28(9): 19831991.致 謝附錄 電路原理圖與PCB 圖A UC3843控制的反激式開關(guān)電源原理圖圖B UC3843控制的反激式開關(guān)電源PCB圖圖C UC3909控制的DCDC充電模塊原理圖圖D UC3909控制的DCDC充電模塊PCB圖31
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