Mi a különbség a töltő és a kapcsoló tápegység között?
Sokféle töltő létezik a piacon. Vannak, akik áramfrekvenciás transzformátor lineáris feszültségszabályozót, mások SCR vezérlő verziót, mások pedig kapcsoló tápegységet használnak. A kapcsoló tápegységet használó töltőknél több az akkumulátor töltöttsége, mint a kapcsoló tápegységeknél. A vezérlő áramkör, mint például a háromlépcsős töltőáramkör, a fejlett töltők impulzus töltéssel vagy negatív impulzus kéntelenítő funkcióval is rendelkeznek, ez a funkció gyors töltést képes megvalósítani.
Hogyan működik az akkumulátortöltő?
Jelenleg a legszélesebb körben használt és legkorábbi egyvégű meghajtó, amely közvetlenül képes meghajtani a MOS FET kapcsolókat, az MC3842. A kimeneti feszültség stabilizálása közben az MC3842 terhelésáram-vezérlő funkcióval is rendelkezik, ezért gyakran áramvezérelt kapcsoló tápegység-meghajtónak nevezik. Kétségtelenül egyedülálló előnye a töltőnek. Ez a funkció csak néhány külső komponenssel képes állandó stabilitást elérni. Feszültség kimenet, miközben vezérli a töltőáramot. Különösen az MC3842 képes közvetlenül meghajtani a MOS FET csövet, ami nagyban javíthatja a töltő megbízhatóságát. Az MC3842 rendkívül széles körű alkalmazása miatt ez a cikk csak bemutatja annak jellemzőit.
Az MC3842 egy kettős oszlopos, 8 tűs egyvégű kimenet, külső gerjesztésű kapcsoló tápegység meghajtó integrált áramköre. Belső funkciói a következők: referenciafeszültség-szabályozó, hibaerősítő, impulzusszélesség-összehasonlító, retesz, oszcillátor, impulzusszélesség-modulátor (PWM), impulzus kimeneti meghajtó fokozat és így tovább. Az MC3842-nek sok hasonló terméke van, amelyek között felcserélhetők az UC3842, IR3842N, SG3842, CM3842 (hazai), LM3842 stb. Az MC3842 belső blokkdiagramját az 1. ábra mutatja. Jellemzői a következők:
Egy végű PWM impulzus kimenet, a kimeneti meghajtó áram 200mA, és a csúcsáram elérheti az 1A-t.
A kiindulási feszültség nagyobb, mint 16 V, és a kezdő áram csak 1 mA a munkaállapotba való belépéshez. A munkaállapotba lépés után az üzemi feszültség 10-34V és a terhelési áram 15mA között van. A normál üzemi feszültség túllépése esetén a kapcsoló tápegység alul- vagy túlfeszültség-védelmi állapotba kerül, és az integrált áramkörnek jelenleg nincs meghajtóimpulzus-kimenete.
Beépített 5V / 50mA referenciafeszültség-forrás, osztva 2: 1 mintavételi referenciafeszültségként.
A kimenő impulzus képes mind a bipoláris tranzisztorokat, mind a MOS terepi tranzisztorokat meghajtani. Bipoláris tranzisztor meghajtása esetén tanácsos egy RC cut-off gyorsító áramkört csatlakoztatni a kapcsolócső aljához, és korlátozni kell az oszcillátor frekvenciáját 40kHz alatt. MOS terepi cső vezetése esetén az oszcillációs frekvenciát egy külső RC áramkör állítja be, és az üzemi frekvencia elérheti az 500 kHz-et is.
Beépített túláramvédelmi bemenet (3. érintkező) és hibaerősítő bemenet (1. érintkező) két impulzus-moduláció (PWM) vezérlő terminál. A hibaerősítő bemenet képezi a fő impulzusszélesség modulációs (PWM) vezérlő rendszert. A túláram érzékelő bemenet egyenként vezérelheti az impulzusokat, közvetlenül vezérelve az egyes ciklusok impulzusszélességét, így a kimeneti feszültség beállítási sebessége elérheti a 0,01% / V értéket. Ha a 3. érintkező feszültsége nagyobb, mint 1 V, vagy az 1. érintkező feszültsége kisebb, mint 1 V, az impulzusszélesség modulációs komparátor magas szintet ad ki a retesz alaphelyzetbe állításához, amíg a következő impulzus meg nem érkezik. Ha az 1. és 3. tüske közötti szintkapcsolatot egy külső áramkör reteszének nyitásának / zárásának szabályozására használják, akkor a retesz ciklusonként csak egyszer ad ki kiváltó impulzust, ami kétségtelenül fokozza az áramkör és a kapcsoló nem lesz rossz. Kiváltó, a megbízhatóság javulni fog.
A belső oszcillátor frekvenciáját külső ellenállások és kondenzátorok állítják be a 4-es és 8-as csapokon. Ugyanakkor a belső referenciafeszültség külső szinkronizációt vezet be a 4-es csapon keresztül. időzítő áramkör, és a kondenzátor töltési / kisütési folyamata oszcillációs ciklust képez. Ha az ellenállás beállított értéke nagyobb, mint 5kΩ, a kondenzátor töltési ideje sokkal hosszabb, mint a kisütési idő, és rezgési frekvenciája a következő képlet alapján közelíthető: f=1 / Tc=1 / 0,55RC=1,8 / RC.
Az MC3842-ből álló, legfeljebb 120 W kimenő teljesítményű ólom-savas akkumulátortöltőt a 2. ábra mutatja. Csak a töltő kapcsolási frekvenciájú része van földelve. Az MC3842-ből álló hajtásvezérlő rendszer és a kapcsoló tápegység kimeneti töltő része egyaránt hideg föld. A két földelő áramkört bemeneti és kimeneti transzformátorok izolálják. A transzformátor nemcsak egyszerű felépítésű, hanem könnyen megvalósítható is. Az elsődleges és a másodlagos váltóáramú ellenállás 2000 V. A töltő kimeneti kapocsfeszültségét 43 V / 1,8 A-ra állítják, és az áram 3 A-ra állítható, ha szükséges, nagyobb kapacitású ólom-sav akkumulátor töltéséhez (például 30 AH kapacitású akkumulátorhoz).
Miután a hálózati bemenet hídjavításra került, kb
300 V képződik, ezért az egyenirányító szűrő áramkörének követelményei eltérnek a szokásosaktól. Akkumulátortöltőknél a hídirányító 100Hz-es pulzáló áramát nem kell kiszűrni. Szigorúan véve a 100Hz-es pulzáló áram nemcsak ártalmatlan az akkumulátor töltésére, hanem előnyös is. Bizonyos mértékig impulzustöltő hatást játszhat le és töltést indíthat el. A folyamat során az akkumulátor kémiai reakciójának lehetősége van pufferezni és megakadályozni a folyamatos nagyáramú töltés által kialakult lemezes vulkanizációs jelenséget. Bár az 1,8 A kezdeti töltőáram meghaladja az akkumulátor névleges C kapacitásának 1/10-ét, a szakaszosan nagy áram az akkumulátor hőmérsékletének emelkedését is megkönnyíti. Ezért a szűrőáramkör C905-ös része 47μF / 400V elektrolit kondenzátort használ, ami nem elegendő az egyenirányító 120 W-os terhelésének hullámosságának kiszűrésére, de csak csökkenti az egyenirányító tápegységének kimeneti impedanciáját a kapcsolási áramkör impulzusának csökkentése érdekében. az áramellátás áramköre A veszteség. A C905 kapacitása csökken, így az egyenirányító kimeneti feszültsége teljes terhelés mellett körülbelül 280 V-ra csökken.
Az U903 egyvégű kimeneti meghajtóként működik az MC3842 tipikus alkalmazási áramköre szerint. Az egyes csapok funkciója és a perifériás komponensek kiválasztási elve a következő (lásd 1. ábra, 2. ábra).
Az 1. tű a belső hibaerősítő kimenete. A hibafeszültséget D1 és D2 az IC-n belül szinttel eltolja, és miután R1 és R2 fel van osztva, az áramszabályozó komparátor fordított bemeneti végére kerül a PWM retesz vezérlésére. Ha az 1. tű kevés, a retesz visszaáll és a hajtás impulzus kimenete kikapcsol. Csak akkor állítható vissza, ha a következő rezgési ciklus megkezdi az impulzus kimenetének helyreállítását. A külső áramkört az R913 (10kΩ) és a C913 (0.1μF) csatlakozókhoz csatlakoztatják az erősítő frekvenciájának és fázisjellemzőinek korrigálására.
A belső hibás erősítő invertáló bemenete a 2. érintkezőnél. Ha a töltő normálisan tölt, a maximális kimeneti feszültség 43 V.
A külső áramkört elosztjuk R934 (16kΩ), VR902 (470Ω) és R904 (1kΩ) értékekkel, így 2,5 V mintavételi feszültséget kapunk, amelyet összehasonlítunk a hibaerősítő nem invertáló bemenetének 2,5 V referenciafeszültségével a érzékeli a különbséget és kimeneti az impulzusos munkaciklust. A vezérlés a kimeneti feszültséget 43 V-ra korlátozza. Ennek a feszültségnek a beállításakor a töltő tehermentes maradhat. Állítsa be a VR902-t úgy, hogy a pozitív és negatív kimeneti kapcsok feszültsége 43 V legyen.
A harmadik csap a töltőáram vezérlő terminál. A második csap által beállított kimeneti feszültségtartományban a töltőáramot az R902 vezérli. A harmadik tű működési küszöbe 1 V. Az R902 feszültségesésén belül a kimeneti feszültségváltozást a belső komparátor vezérli az állandó áramfelvétel érdekében. Az állandó áramérték 1,8A, és az R902 0,56Ω / 3W értéket választ. Ha a töltési feszültség 43 V-ra van korlátozva, akkor a töltési áram a kimeneti feszültségen keresztül 1,75A ～ 1,8A állandóra állítható. Az akkumulátor teljesen fel van töltve, a kapocsfeszültség ≥43 V, a D908 leválasztó dióda megszakad, az R902-ben nincs áram, a 3-as érintkező feszültsége 0 V, és az állandó áramszabályozás érvénytelen. A töltési feszültséget a 2. tű mintavételi feszültsége szabályozza, hogy ne haladja meg a 43 V-ot. Ha ekkor teljesen fel van töltve, ha az áramellátás nem szakad meg, akkor egy 43 V feszültségű csepegtető töltet keletkezik, hogy az akkumulátor feszültségét 43 V-on tartsa. A túlterhelés megakadályozása érdekében a 36 V-os ólom-savas akkumulátor feszültségének felső határa miatt az elem cella feszültsége nem haladhatja meg a 2,38 V-ot. Bár ezt az áramkört használják az akkumulátor mintavételére, valójában korlátozza a kimeneti feszültséget. Ha a kimeneti feszültség 0,6 V-tal meghaladja az akkumulátor feszültségét, akkor az akkumulátor feszültsége is megnő, és a feszültségmintavevő áramkörbe továbbítja annak csökkentésére.
Külső oszcillátor időzítő komponens csatlakozik a 4-es érintkezőhöz, a CT 2200pF, az RT 27kΩ és az R911 10Ω. Ebben a példában, figyelembe véve a nagyfrekvenciás mágneses magok vásárlásának nehézségeit, a frekvenciát körülbelül 30 kHz-re állítjuk be. Az R911-et külső szinkronizálásra használják, amelyre ebben az áramkörben nincs szükség.
Az ötödik láb a közös alap.
A 6. láb a hajtó impulzus kimeneti terminál. A hálózat elkülönítése érdekében a kapcsolócsövet a T902 hajtja. A T902 5 × 5 mm-es mágneses magot használhat, az elsődleges és a másodlagos tekercseket 0,21 mm-es zománcozott huzallal tekerjük 20 fordulattal, a tekercseket pedig 2 × 0,05 mm-es poliészter fóliával szigeteljük. R909 értéke 100Ω és R907 értéke 10kΩ. Ha nincs védő dióda a belső kapuhoz és a Q901 forrásához, akkor 10-15 V feszültségszabályozó csövet lehet beépíteni a külső áramkörbe.
A 7-es érintkező a tápegység terminálja. A független áramellátási áramkör megmentése érdekében az akkumulátor kapcsa feszültségét ebben az áramkörben csökkentik, és a tápfeszültség 18 V. Amikor a töltendő akkumulátort csatlakoztatják, a legalacsonyabb feszültség 32,4 V és 35 V között van, és a 18 V-os stabil cső csatlakoztatásakor stabil 18 V-os feszültség érhető el. A C909 szűrőkondenzátor 100μF.
A 8. tű az 5V referenciafeszültség kimeneti kapcsa, és ugyanakkor az IC-n belül R3 és R4 osztja 2,5 V-ra, mint hibadetektálási referenciafeszültség.
A töltő T901 impulzus transzformátorát a kereskedelemben kapható 12 mm átmérőjű mag-oszlop kör alakú maggal lehet használni (a mag-oszlop fenékcsuklójának légrése 1 mm). Az elsődleges tekercs 0,64 mm-es nagyszilárdságú zománcozott huzalt használ 82 fordulattal, a szekunder tekercs pedig 0,64 mm-es nagyszilárdságú zománcozott huzalt használ kettős huzallal és 50 fordulattal. Három réteg poliészter fóliát kell behelyezni az elsődleges és a másodlagos közé.
A vezérlő meghajtórendszere és a töltő szekunder töltőrendszere el van választva a hálózattól, és az MC3842-et a töltendő akkumulátor feszültsége táplálja, és nincs lehetőség túlfeszültségre vagy túláramra. A T901 szekunder egyetlen összetevője csak akkor, ha a kiválasztás megfelelő, a lebontás lehetősége majdnem nulla, ezért megbízhatósága rendkívül magas. Az ebben a részben található D911 dióda választhat közös katódot vagy közös anódot, és párhuzamosan csatlakoztathatja a Schottky-diódákat. A D908 választhat normál diódát 5A névleges árammal. 220μF elegendő a szekunder egyenirányító áramkör szűrőkondenzátorához, így bizonyos hullámzás lép fel, ha a kezdeti töltőáram nagy, és az impulzus töltési funkció lejátszódik.
A töltőáramkör rendkívül egyszerű, de a megbízhatóság magas. Ennek oka: Az MC3842 egy ciklusonkénti vezérlő oszcillátor, amely a kapcsolócső minden egyes bekapcsolási ciklusa alatt szabályozza a feszültséget és az áramot. A túlterhelés után a D911 szivárog. Ha az akkumulátor pólusa rövidzárlatos, akkor a 3. érintkező feszültségének magasabbnak kell lennie, mint 1 V, és a meghajtó impulzus azonnal leáll; ha a 2. tű mintavételi feszültsége a kimeneti feszültség miatt 2,5 V-nál nagyobb mértékben megemelkedik, akkor az 1. érintkező feszültsége alacsonyabb lesz, mint 1 V, a hajtás Hosszú évek óta az MC3942-et széles körben használják a számítógép-monitor kapcsoló tápegység-illesztőprogramjaiban, függetlenül attól, hogy mi a helyzet (annak sérülése vagy külső alkatrészeinek meghibásodása), ez nem okozza a kimeneti feszültség növekedését, de nem csökkenti a kimeneti vagy kimeneti feszültséget, ez a funkció teszi a kapcsolási tápellátást A terhelési áramkör rendkívül biztonságos. Ebben a töltőben az MC3842-nek és annak külső áramkörének semmi köze a hálózati bemeneti részhez. Ezenkívül az akkumulátor feszültségét használják az áramellátásra az akkumulátor feszültségének csökkentése és stabilizálása után, így a meghibásodási arány majdnem nulla.
A töltő egyetlen áramköre, amely a hálózati bemenethez kapcsolódik, a T901 primer és a T902 szekunder közötti kapcsoló áramkör. A kapcsolócső károsodásának közös okai nem mások, mint két szempont: Először is, amikor a bipoláris kapcsolócsövet alkalmazzák, azt a hőmérséklet emelkedése okozza. Termikus bontás. Ez a pont nem létezik a Q901 negatív hőmérsékleti együtthatóra. Maga a térhatású cső lefolyóforrásvezetésének jellemző ellenállása képes kiegyenlíteni vezetőképességét. Ezen túlmenően, mivel a kapcsolócső ellennyomása túl magas, a kapcsolócső kikapcsolásakor a fordított impulzus tüskéje könnyen megbonthatja a kapcsolócsövet. Ezért ebben az áramkörben a C905 kapacitása csökken, hogy a kapcsolócső nagy áramállapota alatt az egyenirányított feszültséget megfelelően csökkentse. A második egy kerek középső oszloppal rendelkező ferritmagot kell használni, amelynek szivárgási induktivitása viszonylag kisebb, mint egy téglalap keresztmetszetű magé, és a légrés a középső oszlopban van fenntartva, nem pedig az oldalsó oszlopok mindkét oldalán, ami tovább csökkenti a szivárgás induktivitását. Biztonságosabb ilyen kapcsolócsövet választani magasabb VDS-szel ilyen körülmények között. A 2. ábrán a Q901 értéke 2SK1539, VDS-je 900 V, IDS 10 A és teljesítménye 150 W. Más hasonló specifikációjú MOS FET csövek szintén helyettesíthetők. Ha aggódik a kapcsolócsövet lebontó tüskék miatt, a szokásos C, D és R abszorpciós hurkokat csatlakoztathatja a T901 primerjéhez. Mivel a kezdeti töltőáramot és a töltő legnagyobb töltőfeszültségét alacsonyra tervezték, és a csepegtető töltőáram a teljes feltöltés után nagyon kicsi, alapvetően rendszeres töltésnek tekinthető. Például egy 12A-es ólom-savas akkumulátort 7 óra alatt lehet teljesen feltölteni, és miután teljesen feltöltötte, az áramellátás megszűnése minimális hatással lesz az akkumulátorra és a töltőre. A próba során az akkumulátort csatlakoztatták az áramforráshoz, hogy este 8 o' órával töltse fel, és másnap reggel 7 o' órakor megszakadt az áram. Az akkumulátor és a töltőhéj hőmérséklete nem haladta meg a szobahőmérsékletet.
Dissmann biztosítékok gyártója, 20 éves' tapasztalat, további információkért. lépjen velünk kapcsolatba e-mailben: anna@delfuse.com vagy WhatsApp: +86 18813915908
A Dissmann biztosítékokat széles körben használják elektromos járművekben, hibrid benzin- és üzemanyagcellás járművekben és azok kulcsfontosságú részeiben (PACK / PDU / BDU / MSD / elektromos / nagynyomású csatlakozók stb.), EV töltőben / EV szikrázó cölöprendszerben / modulban generációs rendszer, 5G kommunikációs áramellátás, a felhőszerver tápellátása, energiatárolás, AGV (pilóta nélküli járművek küldése), a festői szépségű turisztikai autó, golfkocsi, egészségügy, gyaloglás, felszerelések és építőipari gépek, földfűtési rendszer, PV Napkombinátor, egyenfeszültségű tápellátás vezérlése, ipari gépek és berendezések, valamint az egyenáramú nagyfeszültségű alkalmazási mezők egyéb területei.