文档介绍：三、开关电源在电动车充电器中的应用
(一)、充电器分类:
按功率转换方式
全桥式
半桥式
带负脉冲半桥式
脉冲式
专用芯片控制脉冲式
反激式
一般脉冲式
正激式
单激式
工频充电器
高频充电器(开关电源式)
按充电器工作频率
按充电方式
恒压充电
恒流充电
三段式(智能型充电)
带其它功能半桥式
普通分段半桥式
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(二)、充电模式的简单分析:
1、恒流充电:
需定时管理,避免过充。
2、恒压充电:
当电瓶亏电时,,充电起始电流大。
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3、三段式充电:
充电起始阶段:用限流充电,也称为恒流充电;
充电中期:改为定压充电;
充电后期:也是定压充电,但定压值比中期降低了一些,
称为涓流充电,也称为浮充。
此阶段,还可以采用脉冲模式。
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1充电状态轮换电流检测比较器
2充电电流限流检测反馈放大器
3电池电压检测反馈放大器
(基本基准电压为第三阶段涓流充电恒压值)
三段工作状态的转换条件:
⑴、充电电流>基准电流1,进入第一阶段电流:
充电电流=基准电流2>基准电流1,进入第一阶段
基准电流1<充电电流<基准电流2,进入第二阶段
⑵、充电电流<基准电流1,进入第三阶段
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几点说明:
①、各控制信号共同作用的结果,控制开关电源振荡脉冲的宽度即开关管
的通断比,通断比越大,输出电压高,充电电流就大
②、阶段的确定,是预先设定,赋值给电压比较器,充电电流或充电电压
都是通过取样,并与电压比较器的赋值进行比较,通过电压比较器的
输出改变电压负反馈量的大小,去控制输出电压。不同的电压负反馈
比例和电流负反馈量结合形成不同的充电阶段。
③、第一阶段电流反馈起主导作用,实质是限流(恒流);
第二阶段电压负反馈和电流负反馈共同作用,主导作用由电流负反馈转向电压负反馈
第三阶段电压反馈起主导作用
后两个阶段实质上均是恒压阶段,差别是第三段的恒压值低于第二阶段的恒压值。
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4、全桥式、半桥式功率转换和单管激励功率转换:
为提高电路效率,PWM频率高达几十千赫兹,因此,需要将直流电转换为频率为几
十千赫兹的开关脉冲,再将开关脉冲进行高频整流后向被充电的电瓶提供直流电压(电
流)。这一过程的实现依靠高频变压器进行能量的转换和传递,也称为功率转换器。
根据转换形式的不同,又分为全桥式、半桥式功率转换和单管激励功率转换。
⑴、全桥式功率转换器(图中K是开关,实际电路中是功率开关管)
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⑵、半桥式功率转换器
全桥式转换效率高,但成本也高。实际电路中大都采用半桥式电路。
通常配用的集成电路为TL494。
⑶、单管激励
开关由一个功率开关管构成。也称为单激型。通常配用的集成电路
为μc3842。
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5、单激型反激式功率转换
在功率转换中,不改变变压器初级绕组电流方向,而通过开关控制单方
向电流导通和切断的时间(仍属于PWM),显然,开关管由单管即可完成。
开关管导通时储能,开关截止时,储能释放给负载,称为单激型反激式
功率转换。开关管导通时间长,传输电能多,变压器次级绕组输出电压、电
流高、大。用PWM控制功率开关管, 就可以改变次级绕组输出的电压和电
流,同时,使用闭环反馈可以稳定电压、电流或限制功率。
单激型反激式功率转换的电路结构及工作原理:
D1:续流二极管
C: 滤波电容
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V导通时,电流I通过L1,电流逐渐增加,产生变化磁场,L1中自感电动
势上正下负,在次级绕组L2产生感应电压为上负下正,
。
V截止时L1中电流不能突变,产生自感电动势下正上负,经电磁耦合,在
L2中产生感应电压为上正下负,D1导通,感生电流从D1、RL构成闭合回路,
L1储能得到释放。
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6、单激型正激式功率转换
在单激型功率转换中,若不经