反激式轉換器采用限流電源為鉛酸電池充電。MAX668 PPM控制器限制輸出電流,反激式變壓器為高于和低于電池電壓的輸入電壓提供隔離和靈活性。MAX4375電流檢測放大器監測充電電流,并使用內部比較器,低于設計門限時,反激式轉換器可以切換到較低的充電電壓,用于涓流充電模式。
介紹
圖1所示電路以傳統方式為鉛酸電池充電:限流電源在電池兩端保持恒定電壓(約2.4V/電池,由電池制造商指定),直到充電電流降至電池容量定義的電流閾值以下。此時,充電器處于涓流充電模式。電流閾值通常為 0.01C,其中 C 表示電池容量,以安培小時為單位。為電池充電時,術語“C 速率”是指理論上在一小時內將電池充電至其全部電池容量 C 所需的電流。實際上,在充電周期中損失的功率可確保所有以C速率充電的電池需要一個多小時才能充滿電。理想情況下,如果充電電流為 5A,您可以在一小時內為 5A-hr 電池充電。此外,理想情況下,C/10 充電速率 (500mA) 可在 10 小時內為同一電池充電。但是,前面提到的功率損耗會增加這些充電時間,超過上述兩個時間跨度。
圖1.該鉛酸電池充電器施加高電壓(15V)直到電池充電,然后施加13.4V以保持少量涓流充電。
充電電壓涉及電池壽命和充電時間之間的權衡。高電壓最大限度地減少了所需的時間,但在完全充電時會產生較大的過充電電流,通過氧化其電網來縮短電池壽命。為了以犧牲充電時間為代價來節省電池壽命,您可以通過降低充電電壓來降低此電流。
理想的折衷方案是在高壓下充電,直到電流降至0.01C左右,然后在電池充滿電后降低電壓以保持低涓流充電電流(<0.001C)。維持0.001C所需的電壓可以從電池制造商的“Tafel”曲線確定。
在圖1中,升壓轉換器(IC1)向12V鉛酸電池施加標稱值為15.4V的恒定電壓,直到其充滿電。此后,為了保持小于0.001C的涓流充電(過充電電流),將充電電壓降低至約13.4V。使用反激式變壓器代替電感器將電池與V隔離在并允許 V在范圍高于和低于充電電壓。要開始充電周期,請將5V電壓施加到/SHDN。
IC2通過在OUT端子(引腳2)產生比例電壓來測量電池充電電流。R2兩端產生的壓降在引腳3和4處產生電壓。例如,當充電電流降至0.01C以下時,該電壓超過內部比較器門限,將COUT1驅動為低電平,并將COUT2設置為高阻抗。通過斷開COUT2,反饋電平發生偏移,從而將充電電壓改變至約13.4V。最大可用充電電流取決于 V在、變壓器的飽和電流和檢流電阻R1。
圖2顯示了圖1中電路的輸出電壓與負載電流的關系,使用阻性負載而不是電池進行測試。從右到左,該圖給出了電池充電時充電電流隨電池電壓的變化。首先,轉換器處于失穩狀態,因為電池電壓小于12V,因此具有電流限制(提供最大電流)。如圖所示,隨著電池電壓的升高,充電電流會發生變化。
圖2.對于圖1中的電路,施加的電壓和充電電流在一個充電周期內會發生變化,如圖所示。
審核編輯:郭婷
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