Hvad er forskellen mellem en oplader og en skiftende strømforsyning?
Der er mange typer opladere på markedet. Nogle bruger strømfrekvenstransformator lineær spændingsregulator, andre bruger SCR-kontrolversion, og andre bruger strømforsyning. Opladere, der bruger skiftende strømforsyning, har mere batteriopladning end at skifte strømforsyning. Kontrolkredsløbet, såsom det tretrins opladningskredsløb, avancerede opladere har også pulsopladning eller negativ pulsafsvovlingsfunktion, denne funktion kan realisere hurtig opladning.
Hvordan fungerer batteriopladeren?
På nuværende tidspunkt er MC3842 den mest anvendte og den tidligste single-end driver, der direkte kan køre MOS FET-switche. Mens stabiliseringen af udgangsspændingen har MC3842 også en belastningsstrømstyringsfunktion, så det kaldes ofte en strømstyret strømforsyningsdriver. Det er utvivlsomt en unik fordel for opladeren. Denne funktion kan opnå konstant stabilitet med kun få eksterne komponenter. Spændingsudgang, mens du kontrollerer ladestrømmen. Især MC3842 kan direkte køre MOS FET-røret, hvilket i høj grad kan forbedre opladernes pålidelighed. På grund af den ekstremt brede anvendelse af MC3842 introducerer denne artikel kun dens egenskaber.
MC3842 er et dobbeltkolonnet 8-polet enkelt-endet output eksternt ophidset strømforsyningsdriver integreret kredsløb. Dens interne funktioner inkluderer: reference spændingsregulator, fejlforstærker, pulsbreddekomparator, lås, oscillator, pulsbreddemodulator (PWM), pulsudgangsdrivertrin og så videre. MC3842 har mange lignende produkter, blandt hvilke udskiftelige produkter er UC3842, IR3842N, SG3842, CM3842 (indenlandsk), LM3842 osv. Det interne blokdiagram for MC3842 er vist i figur 1. Dens egenskaber er som følger:
Enkelt PWM-pulsudgang, outputdrevstrømmen er 200mA, og spidsstrømmen kan nå 1A.
Startspændingen er større end 16V, og startstrømmen er kun 1mA for at komme ind i arbejdstilstand. Efter indtastning af arbejdstilstanden er arbejdsspændingen mellem 10-34V, og belastningsstrømmen er 15mA. Overskridelse af den normale driftsspænding skifter strømforsyningen til underspændings- eller overspændingsbeskyttelsestilstand, og det integrerede kredsløb har ingen drevimpulsudgang på dette tidspunkt.
Indbygget 5V / 50mA referencespændingskilde divideret med 2: 1 som samplingreferencespænding.
Udgangsdrivimpulsen kan drive både bipolære transistorer og MOS-felteffekt-transistorer. Hvis du kører en bipolær transistor, tilrådes det at forbinde et RC-afskæringsaccelerationskredsløb til bunden af switchrøret og begrænse oscillatorens frekvens under 40 kHz. Hvis du kører et MOS-felteffektrør, indstilles svingningsfrekvensen af et eksternt RC-kredsløb, og driftsfrekvensen kan nå op til 500 kHz.
Indbygget overstrømsbeskyttelsesindgang (pin 3) og fejlforstærkningsindgang (pin 1) to pulsstyringsterminaler (PWM). Fejlforstærkerindgangen udgør hovedpulsbreddemodulationsstyringssystemet (PWM). Overstrømsdetekteringsindgangen kan styre impulser en efter en ved direkte at kontrollere pulsbredden for hver cyklus, så udgangsspændingsjusteringshastigheden kan nå 0,01% / V. Hvis spændingen i pin 3 er større end 1V, eller spændingen i pin 1 er mindre end 1V, udsender pulsbreddemodulationskomparatoren et højt niveau for at nulstille låsen, indtil den næste puls ankommer. Hvis niveauforholdet mellem ben 1 og 3 bruges til at styre åbningen / lukningen af låsen i et eksternt kredsløb, vil låsen kun afgive en triggerpuls en gang pr. Cyklus, hvilket utvivlsomt vil forstærke kredsløbet og interferensen kontakten vil ikke være forkert. Udløser, pålidelighed forbedres.
Frekvensen af den interne oscillator indstilles af eksterne modstande og kondensatorer på ben 4 og 8. På samme tid introducerer den interne referencespænding ekstern synkronisering gennem pin 4. Den 4. og 8. ben er forbundet med eksterne modstande og kondensatorer for at danne en timing kredsløb, og kondensatorens opladnings- / afladningsproces danner en svingningscyklus. Når den indstillede værdi af modstanden er større end 5kΩ, er kondensatorens opladningstid meget længere end afladningstiden, og dens svingningsfrekvens kan tilnærmes i henhold til formlen: f=1 / Tc=1 / 0,55RC=1,8 / RC.
Bly-syre-batteriopladeren med udgangseffekt op til 120 W sammensat af MC3842 er vist i figur 2. Kun opladningsens switchfrekvensdel er varm jord. Drevstyringssystemet bestående af MC3842 og udgangsopladningsdelen af skiftestrømforsyningen er begge koldt jord. De to jordforbindelse er isoleret af input og output transformere. Transformatoren er ikke kun enkel i struktur, men også let at implementere. Den primære og sekundære vekselstrømsmodstand er 2000V. Opladerens udgangsterminalspænding er indstillet til 43V / 1,8A, og strømmen kan om nødvendigt justeres til 3A for at oplade et blysyrebatteri med en større kapacitet (for eksempel til et batteri med en kapacitet på 30AH).
Efter at lysindgangen er brorettet, en jævnstrømsspænding på ca.
300V er dannet, så kravene til dette ensretterfilterkredsløb er forskellige fra det sædvanlige. For batteriopladere behøver broens ensretter 100Hz pulserende strøm ikke at blive filtreret ud. Strengt taget er den pulserende strøm på 100Hz ikke kun harmløs for batteriopladning, men også gavnlig. I et vist omfang kan det spille en pulsopladningseffekt og gøre opladning Under processen har batteriets kemiske reaktion mulighed for at buffer og forhindre pladevulkaniseringsfænomenet dannet ved kontinuerlig opladning med høj strøm. Selvom den indledende ladestrøm på 1,8 A er større end 1/10 af batteriets nominelle kapacitet C, letter den intermitterende høje strøm også temperaturstigningen på batteriet. Derfor bruger C905 i filterkredsløbet en elektrolytisk kondensator på 47μF / 400V, hvilket ikke er nok til at filtrere krusningen i ensretterens 120W belastning, men kun reducerer ensretterens udgangsimpedans for at reducere koblingskredsløbspulsen ind strømforsyningskredsløbet Tabet. Kapaciteten på C905 reduceres, så ensretterens udgangsspænding reduceres til ca. 280V ved fuld belastning.
U903 fungerer som en single-ended outputdriver i henhold til det typiske applikationskredsløb i MC3842. Funktionen af hver stift og udvælgelsesprincippet for perifere komponenter er som følger (se figur 1, figur 2).
Pin 1 er output fra den interne fejlforstærker. Fejlspændingen niveauforskydes af D1 og D2 inden i IC'en, og efter at R1 og R2 er delt, sendes den til den omvendte indgangsende af den aktuelle kontrolkomparator for at styre PWM-låsen. Når pin 1 er lav, nulstilles låsen, og drevimpulsudgangen slukkes. Det nulstilles først, før den næste svingningscyklus begynder at gendanne pulsudgangen. Det eksterne kredsløb er forbundet til R913 (10kΩ) og C913 (0.1μF) for at korrigere forstærkerens frekvens og faseegenskaber.
Den inverterende indgang på den interne fejlforstærker ved pin 2. Når opladeren oplades normalt, er den maksimale udgangsspænding 43V.
Det eksterne kredsløb er delt med R934 (16kΩ), VR902 (470Ω) og R904 (1kΩ) for at opnå en samplingsspænding på 2,5V, der sammenlignes med 2,5V-referencespændingen ved den ikke-inverterende indgang på fejlforstærkeren til detekterer forskellen og afgiver puls-driftscyklussen Kontrollen begrænser udgangsspændingen til 43V. Når du justerer denne spænding, kan opladeren blive afladet. Juster VR902 for at gøre spændingen på de positive og negative udgangsterminaler 43V.
Den tredje ben er ladestrømstyringsterminalen. I udgangsspændingsområdet, der er indstillet af den anden ben, styres opladningsstrømmen af R902. Handlingstærsklen for den tredje ben er 1V. Inden for spændingsfaldet på R902 styres udgangsspændingsændringen af den interne komparator for at realisere konstant strømopladning. Den konstante strømværdi er 1,8A, og R902 vælger 0,56Ω / 3W. Når opladningsspændingen er begrænset til 43V, kan opladningsstrømmen justeres til en konstant 1,75A ～ 1,8A gennem udgangsspændingen. Batteriet er fuldt opladet, terminalspændingen er ≥43V, isolationsdioden D908 er afbrudt, der er ingen strøm i R902, spændingen ved pin 3 er 0V, og den konstante strømstyring er ugyldig. Opladningsspændingen styres af prøveudtagningsspændingen på pin 2 til ikke at overstige 43V. Hvis den er fuldt opladet på dette tidspunkt, og hvis strømmen ikke afbrydes, dannes en vedligeholdelsesladning på 43V spænding for at holde batterispændingen ved 43V. For at forhindre overopladning bør den øvre grænse for spændingen på 36V blybatteri ikke få battericellens spænding til at overstige 2,38V. Selvom dette kredsløb bruges til at prøve batteriet, begrænser det faktisk udgangsspændingen. Hvis udgangsspændingen overstiger batterispændingen med 0,6 V, øges batterispændingen og sender den til spændingsudtagningskredsløbet for at mindske den.
En ekstern oscillator-timingkomponent er forbundet til pin 4, CT er 2200pF, RT er 27kΩ, og R911 er 10Ω. I dette eksempel, i betragtning af vanskeligheden ved at købe højfrekvente magnetiske kerner, er frekvensen indstillet til ca. 30 kHz. R911 bruges til ekstern synkronisering, hvilket ikke er nødvendigt i dette kredsløb.
Den femte fod er den fælles grund.
Den 6. fod er den drivende pulsudgangsterminal. For at opnå isolation fra lysnettet drives omskifterrøret af T902. T902 kan bruge 5 × 5 mm magnetisk kerne, de primære og sekundære viklinger vikles hver med 0,21 mm emaljeret tråd med 20 omdrejninger, og viklingerne er isoleret med 2 × 0,05 mm polyesterfilm. R909 er 100Ω og R907 er 10kΩ. Hvis der ikke er nogen beskyttelsesdiode til den indvendige port og kilde til Q901, kan et 10-15V spændingsregulatorrør inkorporeres i det eksterne kredsløb.
Pin 7 er strømforsyningsterminalen. For at gemme det uafhængige strømforsyningskredsløb trækkes batteriets terminal spænding ned i dette kredsløb, og strømforsyningsspændingen er 18V. Når batteriet, der skal oplades, er tilsluttet, er den laveste spænding mellem 32,4V og 35V, og en stabil spænding på 18V kan opnås, når 18V regulatorrøret er tilsluttet. Filterkondensatoren C909 er 100μF.
Den 8. pin er 5V-referencespændingsudgangsterminalen, og på samme tid er den opdelt i 2,5V med R3 og R4 inden i IC som fejldetekteringsreferencespænding.
Impulstransformatoren T901 i opladeren kan bruges med en kommercielt tilgængelig cirkelkerne med kernepost med en diameter på 12 mm (kernepoststødforbindelsen har en luftspalte på 1 mm). Den primære vikling bruger 0,64 mm højstyrket emaljeret ledning med 82 omdrejninger, og den sekundære vikling bruger 0,64 mm højstyrket emaljeret ledning med dobbelt ledninger og 50 omdrejninger. Tre lag polyesterfilm skal indsættes mellem den primære og den sekundære.
Kontroldrevsystemet og det sekundære opladningssystem på opladeren er isoleret fra lysnettet, og MC3842 får strøm fra den batterispænding, der skal oplades, og der er ingen mulighed for overspænding eller overstrøm. De eneste komponenter i T901 sekundær er kun Hvis valget er kvalificeret, er muligheden for sammenbrud næsten nul, så dets pålidelighed er ekstremt høj. Dioden D911 i denne del kan vælge fælles katode eller fælles anode og forbinde Schottky-dioder parallelt. D908 kan vælge almindelig diode med en nominel strøm på 5A. 220μF er tilstrækkelig til filterkondensatoren i det sekundære ensretterkredsløb, så der er en vis krusning, når den oprindelige ladestrøm er stor, og pulsopladningsfunktionen afspilles.
Opladerkredsløbet er ekstremt enkelt, men pålideligheden er høj. Årsagen er: MC3842 er en cyklus-for-cyklus-kontroloscillator, som styrer spændingen og strømmen under hver on-cyklus af switchrøret. Når belastningen er overstrøm, lækker D911. Hvis batteripolen er kortsluttet, skal spændingen på pin 3 være højere end 1V, og drevimpulsen stopper straks med at afgive; hvis samplingsspændingen på pin 2 stiger med mere end 2,5V på grund af udgangsspændingen, vil spændingen på pin 1 være lavere end 1V, drev Pulsen vil også blive slukket. I mange år har MC3942 været meget anvendt i computerskærm, der skifter strømforsyningsdrivere, uanset situationen (dens beskadigelse eller ekstern komponentfejl), vil ikke medføre, at udgangsspændingen stiger, men ingen udgangs- eller udgangsspændingsreduktion, denne funktion gør strømforsyningen skiftet Belastningskredsløbet er ekstremt sikkert. I denne oplader har MC3842 og dens eksterne kredsløb intet at gøre med lysindgangsdelen. Derudover bruges batterispændingen til at levere strøm, efter at batterispændingen er trukket ned og stabiliseret, så fejlfrekvensen er næsten nul.
Det eneste kredsløb i opladeren, der er relateret til lysindgangen, er koblingskredsløbet mellem T901 primær og T902 sekundær. De almindelige årsager til beskadigelse af koblingsrøret er intet andet end to aspekter: For det første, når det bipolære koblingsrør anvendes, er det forårsaget af temperaturstigningen. Termisk sammenbrud. Dette punkt findes ikke for den negative temperaturkoefficientkarakteristik for Q901. Modstandskarakteristikken for afledningskildeledningen af selve felteffektrøret har evnen til at afbalancere sin ledningsstrøm. Derudover, fordi omskifterrørets modtryk er for højt, når omskifterrøret er slukket, kan spidsen af den omvendte puls let nedbryde afbryderrøret. Af denne grund reduceres kapaciteten af C905 i dette kredsløb til passende at reducere den udbedrede spænding under switchrørets store nuværende tilstand. Den anden er at anvende en ferritkerne med en rund midtersøjle, hvis lækageinduktans er forholdsvis mindre end den for en rektangulær tværsnitskerne, og luftspalten er reserveret i den midterste søjle i stedet for på sidesøjlerne på begge sider, hvilket yderligere reducerer lækageinduktansen. Det er sikrere at vælge et switch-rør med en højere VDS under denne betingelse. I figur 2 er Q901 2SK1539, dens VDS er 900V, IDS er 10A, og dens effekt er 150W. Andre typer MOS FET-rør med lignende specifikationer kan også erstattes. Hvis du er bekymret for, at pigge nedbryder switch-røret, kan du forbinde de sædvanlige C-, D- og R-absorptionssløjfer til den primære T901. Da den oprindelige opladningsstrøm og den højeste opladningsspænding på opladeren er designet til at være lav, og vedligeholdelsesopladningsstrømmen er meget lille efter fuldt opladet, kan den grundlæggende betragtes som en almindelig opladning. For eksempel kan et 12A blybatteri oplades fuldt ud på 7 timer, og efter fuldt opladet vil det, hvis strømmen er afbrudt, have minimal indvirkning på batteriet og opladeren. Under forsøget blev batteriet tilsluttet strømforsyningen for at oplade ved 8 o' ur om aftenen, og strømmen blev afbrudt ved 7 o' ur næste morgen. Temperaturen på batteriet og opladerskallen oversteg ikke stuetemperatur.
Dissmann Sikringsproducent med 20 år' oplevelse, for mere info. kontakt os via e-mail: anna@delfuse.com eller WhatsApp: +86 18813915908
Dissmann-sikringer bruges i vid udstrækning i elektriske køretøjer, hybrid benzin- og brændselscellekøretøj og dets nøgledele (PACK / PDU / BDU / MSD / elektrisk / højtryksstik osv.), EV-oplader / EV charing pile system / modul, strømmen genereringssystem, 5G kommunikationsstrømforsyning, cloudserverens strømforsyning, energilagring, AGV (flyt for at sende ubemandede køretøjer), det naturskønne område turistbil, golfbil, sundhedsvæsen, gåture, udstyr og entreprenørmaskiner, jordvarmesystemet, PV Solkombinationskasse, jævnstrømsforsyningskontrol, industrimaskiner og udstyr og andre områder i jævnstrømsanvendelsesfelterne.