新型无损快速智能充电器的设计
设计的性能指标如下：
1)输入电压：Uac=220(1±20％)V；2)输入电压频率：f=50(1±5％)Hz；3)输出电压／最大输出功率：24 V／40 W；4)开关电源效率：η≥80％。
交流输入电压Uac经过压敏电阻R1滤除交流电压中的尖峰脉冲后，经电磁干扰(EMI)滤波器(C1，L1)滤除差模和共模干扰。之后经过BR全波整流及C2滤波后产生直流高压，给高频变压器的初级绕组供电。P6KE200(瞬态电压抑制器)和BYV26C(超快恢复二极管)构成钳位电路，用于吸收在TOP224Y关断时由高频漏感产生的尖峰电压，并能衰减振铃电压，对漏极起到保护作用。次级电路经过VD3、C3、L2和C4整流滤波输出24 V的电压U0。由TL431A构成的外部误差放大器实现U0的动态稳压，当输出电压发生波动，经R4、R5分压后得到取样电压，就与TL431A内的基准电压(2．5 V)进行比较产生一个外部控制信号，再通过线性光耦合器PC817A改变TOP224Y控制电流，进而调节占空比使U0趋于稳定。C7滤除加在控制端的尖峰电压，还与R2、R5一起对控制回路进行补偿。R3为最小输出负载，用于提高轻载时的电压稳定度。
3．2 充电电路
充电电路如图3所示。本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/176350.htm
充电电路采用Buck型拓扑结构，C1、L1、C2构成π型滤波器可以滤除直流电压中的高频分量，其中L1是差模电感。
经滤波输出后，PV为Buck变换器输入电源，同时也是单片机控制系统的前级输入电源。L2是输出滤波电感、C5是输出滤波电容、Q3为功率开关管、D3为续流二极管。充电电路输入电压范围Ui=20～28 V，输出电压范围U0=3～18 V，负载输出电流I0=0～3．5 A，开关频率fs=20kHz，纹波电压小于1％即△U0／U0≤1％，当负载电流I0在0～0．4 A时，Buck电路工作在电感电流不连续模式；当负载电流I0在0．4～3．5 A时，电路工作在电感电流连续模式。
3．3 负脉冲放电电路
镍镉电池具有记忆效应，在对镍镉电池充电前先对其放电，消除记忆效应。同时，在镍镉电池的快速充电过程中，为了消除电池极化的影响，引入间歇负脉冲的放电，系统中设计了放电电路。放电电路由4个5Ω／3 W功率电阻(瞬间短时间放电)和4个控制开关组成。
3．4 电流检测及保护电路
电流检测及过流保护电路如图4所示。电流采样输入端接电池组负端(BAT-)，BAT-与地之间为功率开关管IRF7805和康铜丝采样电阻RS(29 mΩ)，开关管导通时漏源极之间导通电阻RDS(on)为11 mΩ，利用RS+RDS(on)端的压降来检测电流。
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