Apakah perbezaan antara pengecas dan bekalan kuasa beralih?
Terdapat banyak jenis pengecas di pasaran. Ada yang menggunakan pengatur voltan linear pengubah frekuensi kuasa, ada yang menggunakan versi kawalan SCR, dan ada yang menggunakan bekalan kuasa beralih. Pengecas yang menggunakan bekalan kuasa beralih mempunyai pengisian bateri yang lebih banyak daripada menukar bekalan kuasa. Litar kawalan, seperti litar pengisian tiga peringkat, pengecas lanjutan juga mempunyai fungsi pengisian nadi atau desulfurisasi nadi negatif, fungsi ini dapat mewujudkan pengecasan cepat.
Bagaimana pengecas bateri berfungsi?
Pada masa ini, pemacu hujung tunggal yang paling banyak digunakan dan paling awal yang secara langsung dapat menggerakkan suis MOS FET adalah MC3842. Semasa menstabilkan voltan keluaran, MC3842 juga mempunyai fungsi kawalan arus beban, sehingga sering disebut pemacu bekalan kuasa suis yang dikendalikan arus. Ia pasti merupakan kelebihan unik untuk pengecas. Fungsi ini dapat mencapai kestabilan berterusan dengan hanya beberapa komponen luaran. Output voltan, semasa mengawal arus pengecasan. Terutama MC3842 boleh menggerakkan tiub MOS FET secara langsung, yang dapat meningkatkan kebolehpercayaan pengecas. Kerana penggunaan MC3842 yang sangat luas, artikel ini hanya memperkenalkan ciri-cirinya.
MC3842 adalah output satu-tiang 8-pin dwi-lajur output litar bersepadu pemacu bekalan kuasa bersemangat luaran. Fungsi dalamannya merangkumi: pengatur voltan rujukan, penguat ralat, pembanding lebar denyut, kait, pengayun, modulator lebar nadi (PWM), tahap pemacu output nadi dan sebagainya. MC3842 mempunyai banyak produk serupa, antaranya adalah UC3842, IR3842N, SG3842, CM3842 (domestik), LM3842, dll. Gambarajah blok dalaman MC3842 ditunjukkan dalam Rajah 1. Ciri-cirinya adalah seperti berikut:
Output nadi PWM satu-satu, arus pemacu output adalah 200mA, dan arus puncak dapat mencapai 1A.
Voltan permulaan lebih besar daripada 16V, dan arus permulaan hanya 1mA untuk memasuki keadaan kerja. Setelah memasuki keadaan kerja, voltan kerja antara 10-34V dan arus beban adalah 15mA. Melebihi voltan operasi biasa, bekalan kuasa beralih memasuki keadaan perlindungan voltan bawah atau voltan berlebihan, dan litar bersepadu tidak mempunyai output nadi pemacu pada masa ini.
Sumber voltan rujukan 5V / 50mA terbina dalam, dibahagi dengan 2: 1 sebagai voltan rujukan pensampelan.
Nadi pemacu output dapat menggerakkan kedua-dua transistor bipolar dan transistor kesan medan MOS. Sekiranya menggerakkan transistor bipolar, disarankan untuk menyambungkan litar pecutan pemotongan RC ke dasar tiub suis, dan hadkan frekuensi pengayun di bawah 40kHz. Sekiranya menggerakkan tiub kesan medan MOS, frekuensi ayunan ditetapkan oleh litar RC luaran, dan frekuensi operasi boleh mencapai hingga 500kHz.
Input perlindungan arus lebih terbina dalam (pin 3) dan input penguatan ralat (pin 1) terminal kawalan modulasi dua nadi (PWM). Input penguat ralat merupakan sistem kawalan modulasi lebar nadi utama (PWM). Input pengesanan arus lebih dapat mengawal denyutan satu persatu, secara langsung mengendalikan lebar nadi setiap kitaran, sehingga kadar penyesuaian voltan output dapat mencapai 0,01% / V Sekiranya voltan pin 3 lebih besar daripada 1V atau voltan pin 1 kurang dari 1V, pembanding modulasi lebar denyut menghasilkan tahap yang tinggi untuk menetapkan semula kait sehingga nadi seterusnya tiba. Sekiranya hubungan aras antara pin 1 dan 3 digunakan untuk mengawal pembukaan / penutupan kait dalam litar luaran, kait hanya akan mengeluarkan denyut pencetus sekali setiap kitaran, yang pasti akan meningkatkan anti gangguan litar dan suis tidak akan salah. Pencetus, kebolehpercayaan akan ditingkatkan.
Kekerapan pengayun dalaman ditetapkan oleh perintang luaran dan kapasitor pada pin 4 dan 8. Pada masa yang sama, voltan rujukan dalaman memperkenalkan penyegerakan luaran melalui pin 4. Pin ke-4 dan ke-8 dihubungkan dengan perintang dan kapasitor luaran untuk membentuk litar masa, dan proses pengisian / pelepasan kapasitor membentuk kitaran ayunan. Apabila nilai rintangan yang ditetapkan lebih besar daripada 5kΩ, masa pengisian kapasitor jauh lebih lama daripada masa pemakaian, dan frekuensi ayunannya dapat dihampiri mengikut formula: f=1 / Tc=1 / 0.55RC=1.8 / RC.
Pengecas bateri asid plumbum dengan daya keluaran hingga 120W yang terdiri daripada MC3842 ditunjukkan dalam Rajah 2. Hanya bahagian frekuensi beralih pengecas yang panas. Sistem kawalan pemacu yang terdiri dari MC3842 dan bahagian pengecas output dari bekalan kuasa beralih keduanya tanah sejuk. Dua litar pembumian diasingkan oleh transformer input dan output. Transformer ini bukan sahaja ringkas dari segi struktur, tetapi juga mudah dilaksanakan. Rintangan AC primer dan sekunder adalah 2000V. Voltan terminal output pengecas ditetapkan ke 43V / 1.8A, dan arus dapat disesuaikan ke 3A jika perlu untuk mengisi bateri asid plumbum dengan kapasiti yang lebih besar (misalnya, untuk bateri dengan kapasiti 30AH).
Selepas input utama diperbaiki jambatan, voltan DC kira-kira
300V terbentuk, jadi syarat untuk litar penapis penerus ini berbeza dari biasa. Untuk pengecas bateri, arus berdenyut 100Hz penyearah jambatan tidak perlu ditapis. Tegasnya, arus berdenyut 100Hz bukan sahaja tidak berbahaya untuk pengisian bateri, tetapi bermanfaat. Pada tahap tertentu, ia dapat memainkan kesan pengisian nadi dan membuat pengisian Semasa prosesnya, reaksi kimia bateri berpeluang untuk menyangga dan mencegah fenomena pemvulkanan plat yang terbentuk oleh pengisian arus tinggi yang berterusan. Walaupun arus pengecasan awal 1.8A lebih besar daripada 1/10 dari kapasiti berkadar bateri C, arus tinggi yang berselang juga memudahkan kenaikan suhu bateri. Oleh itu, C905 litar penapis menggunakan kapasitor elektrolit 47μF / 400V, yang tidak cukup untuk menapis riak dalam beban penerus 120W, tetapi hanya mengurangkan impedans output bekalan kuasa penerus untuk mengurangkan nadi litar pensuisan litar bekalan kuasa Kerugian. Kapasiti C905 dikurangkan, sehingga voltan keluaran penerus dikurangkan menjadi sekitar 280V pada beban penuh.
U903 bertindak sebagai pemacu output satu hujung mengikut litar aplikasi khas MC3842. Fungsi setiap pin dan prinsip pemilihan komponen periferal adalah seperti berikut (lihat Gambar 1, Gambar 2).
Pin 1 adalah keluaran penguat ralat dalaman. Voltan ralat dialihkan tahap oleh D1 dan D2 dalam IC, dan setelah R1 dan R2 dibahagikan, ia dihantar ke hujung input terbalik dari pembanding kawalan semasa untuk mengawal kait PWM. Apabila pin 1 rendah, kait diset semula dan output nadi pemacu dimatikan. Ia tidak akan diset semula sehingga kitaran ayunan seterusnya mula memulihkan output nadi. Litar luaran disambungkan ke R913 (10kΩ) dan C913 (0.1μF) untuk membetulkan ciri frekuensi dan fasa penguat.
Input pembalik penguat ralat dalaman pada pin 2. Apabila pengecas dicas secara normal, voltan keluaran maksimum adalah 43V.
Litar luaran dibahagikan dengan R934 (16kΩ), VR902 (470Ω), dan R904 (1kΩ) untuk mendapatkan voltan pensampelan 2.5V, yang dibandingkan dengan voltan rujukan 2.5V pada input tidak terbalik dari penguat ralat ke mengesan perbezaan dan output kitaran tugas nadi Kawalan menjadikan voltan output terhad kepada 43V. Semasa menyesuaikan voltan ini, pengecas boleh dibebaskan. Laraskan VR902 untuk menjadikan voltan terminal output positif dan negatif 43V.
Pin ketiga ialah terminal kawalan arus pengecasan. Dalam julat voltan output yang ditetapkan oleh pin kedua, arus pengisian dikawal oleh R902. Ambang tindakan pin ketiga adalah 1V. Dalam penurunan voltan R902, perubahan voltan output dikawal oleh pembanding dalaman untuk mewujudkan pengisian arus berterusan. Nilai arus tetap ialah 1.8A, dan R902 memilih 0.56Ω / 3W. Apabila voltan pengecasan terhad kepada 43V, arus pengecasan dapat disesuaikan dengan pemalar 1.75A ～ 1.8A melalui voltan output. Bateri terisi penuh, voltan terminal ≥43V, diod pengasingan D908 terputus, tidak ada arus di R902, voltan pada pin 3 adalah 0V, dan kawalan arus tetap tidak sah. Voltan pengisian dikawal oleh voltan pensampelan pin 2 agar tidak melebihi 43V. Sekiranya ia diisi penuh pada masa ini, jika daya tidak terputus, cas voltan 43V akan terbentuk untuk mengekalkan voltan bateri pada 43V. Untuk mengelakkan pengecasan berlebihan, had atas voltan bateri asid plumbum 36V tidak boleh menjadikan voltan sel bateri melebihi 2.38V. Walaupun litar ini digunakan untuk mengambil sampel bateri, ia sebenarnya menghadkan voltan keluaran. Sekiranya voltan keluaran melebihi voltan bateri sebanyak 0.6V, voltan bateri juga akan meningkat dan menghantarnya ke litar pensampelan voltan untuk menurunkannya.
Komponen masa pengayun luaran disambungkan ke pin 4, CT ialah 2200pF, RT adalah 27kΩ, dan R911 adalah 10Ω. Dalam contoh ini, memandangkan kesukaran membeli teras magnet frekuensi tinggi, frekuensi ditetapkan sekitar 30kHz. R911 digunakan untuk penyegerakan luaran, yang tidak diperlukan dalam litar ini.
Kaki kelima adalah landasan bersama.
Kaki ke-6 adalah terminal output nadi penggerak. Untuk mencapai pengasingan dari arus, tiub suis didorong oleh T902. T902 dapat menggunakan teras magnetik 5 × 5mm, belitan primer dan sekunder masing-masing dililit dengan dawai enamel 0.21mm dengan 20 putaran, dan belitan dilindungi dengan filem poliester 2 × 0.05mm. R909 ialah 100Ω dan R907 ialah 10kΩ. Sekiranya tidak ada diod pelindung untuk gerbang dalaman dan sumber Q901, tiub pengatur voltan 10-15V dapat dimasukkan ke dalam litar luaran.
Pin 7 adalah terminal bekalan kuasa. Untuk menjimatkan litar bekalan kuasa bebas, voltan terminal bateri diturunkan dalam litar ini, dan voltan bekalan kuasa ialah 18V. Apabila bateri yang akan dicas disambungkan, voltan terendah adalah antara 32.4V dan 35V, dan voltan stabil 18V dapat diperoleh apabila tiub pengatur 18V disambungkan. Kapasitor penapis C909 ialah 100μF.
Pin ke-8 adalah terminal output voltan rujukan 5V, dan pada masa yang sama, ia dibahagikan kepada 2.5V oleh R3 dan R4 dalam IC sebagai voltan rujukan pengesanan ralat.
Pengubah nadi T901 pengecas boleh digunakan dengan inti pekeliling inti pasca pasang yang tersedia secara komersial dengan diameter 12mm (sendi pantat inti-tiang mempunyai jurang udara 1mm). Penggulungan utama menggunakan dawai enamel berkekuatan tinggi 0.64mm dengan 82 putaran, dan belitan sekunder menggunakan dawai enamel kekuatan tinggi 0.64mm dengan wayar berganda dan 50 putaran. Tiga lapisan filem poliester hendaklah dimasukkan antara primer dan sekunder.
Sistem pemacu kawalan dan sistem pengecasan sekunder pengecas diasingkan dari arus utama, dan MC3842 dikuasakan oleh voltan bateri yang akan dicas, dan tidak ada kemungkinan voltan atau arus lebihan. Satu-satunya komponen sekunder T901 hanya Jika pemilihannya memenuhi syarat, kemungkinan kerosakan hampir sifar, jadi kebolehpercayaannya sangat tinggi. Diod D911 di bahagian ini dapat memilih katod biasa atau anod biasa, dan menghubungkan dioda Schottky secara selari. D908 boleh memilih diod biasa dengan arus undian 5A. 220μF cukup untuk kapasitor penapis litar penyearah sekunder, sehingga ada riak tertentu ketika arus pengisian awal besar, dan fungsi pengisian nadi dimainkan.
Litar pengecas sangat mudah, tetapi kebolehpercayaannya tinggi. Sebabnya ialah: MC3842 adalah pengayun kawalan kitaran demi kitaran, yang mengawal voltan dan arus semasa setiap pusingan tiub suis. Setelah beban berlebihan, D911 akan bocor. Sekiranya terminal bateri litar pintas, voltan pin 3 mesti lebih tinggi daripada 1V, dan nadi pemacu akan berhenti mengeluarkan serta-merta; jika voltan pensampelan pin 2 meningkat lebih daripada 2.5V kerana voltan keluaran, voltan pin 1 akan lebih rendah daripada 1V, penggerak Nadi juga akan dimatikan. Selama bertahun-tahun, MC3942 telah digunakan secara meluas dalam pemacu bekalan kuasa pensuisan monitor komputer, tidak kira apa keadaannya (kerosakannya atau kegagalan komponen luaran), tidak akan menyebabkan voltan output meningkat, tetapi tidak ada pengurangan voltan output atau output, ciri ini menjadikan bekalan kuasa beralih Litar beban sangat selamat. Dalam pengecas ini, MC3842 dan litar luarannya tidak ada kaitan dengan bahagian input utama. Sebagai tambahan, voltan bateri digunakan untuk membekalkan kuasa setelah voltan bateri diturunkan dan stabil, sehingga kadar kegagalan hampir sifar.
Satu-satunya litar di pengecas yang berkaitan dengan input utama adalah litar pensuisan antara T901 primer dan T902 sekunder. Penyebab umum kerosakan pada tabung pensuisan tidak lebih dari dua aspek: Pertama, apabila tiub pensuisan bipolar digunakan, ia disebabkan oleh kenaikan suhu. Pecahan terma. Titik ini tidak wujud untuk ciri pekali suhu negatif Q901. Ciri rintangan konduksi sumber longkang tiub kesan medan itu sendiri mempunyai keupayaan untuk mengimbangkan arus pengalirannya. Selain itu, kerana tekanan belakang tiub suis terlalu tinggi, apabila tiub suis dimatikan, lonjakan denyut terbalik dapat dengan mudah memecahkan tiub suis. Atas sebab ini, dalam litar ini, kapasiti C905 dikurangkan untuk mengurangkan voltan yang diperbaiki di bawah keadaan arus besar tiub suis. Yang kedua adalah menggunakan inti ferit dengan lajur tengah bulat, yang induktansi kebocorannya lebih kecil daripada inti keratan rentas segi empat tepat, dan jurang udara dicadangkan di lajur tengah dan bukannya pada lajur sisi di kedua sisi, yang seterusnya mengurangkan aruhan kebocoran. Lebih selamat memilih tiub suis dengan VDS yang lebih tinggi dalam keadaan ini. Dalam Rajah 2, Q901 adalah 2SK1539, VDSnya 900V, IDS 10A, dan kuasanya 150W. Jenis tiub MOS FET lain dengan spesifikasi yang serupa juga boleh diganti. Sekiranya anda khuatir lonjakan pecah tiub suis, anda boleh menyambungkan gelung penyerapan C, D, dan R yang biasa ke primer T901. Oleh kerana arus pengecasan awal dan voltan pengecasan tertinggi pengecas dirancang rendah, dan arus pengecasan tetesan sangat kecil setelah dicas sepenuhnya, pada dasarnya dapat dianggap sebagai pengisian biasa. Sebagai contoh, bateri asid plumbum 12A dapat dicas sepenuhnya dalam 7 jam, dan setelah dicas sepenuhnya, sama ada kuasa yang dipotong akan memberi kesan minimum pada bateri dan pengecas. Semasa percubaan, bateri disambungkan ke bekalan kuasa untuk mengisi pada 8 oGG # 39; jam pada waktu petang, dan kuasa terputus pada 7 o' jam keesokan harinya. Suhu shell bateri dan pengecas tidak melebihi suhu bilik.
Pengilang Dissmann Fuses, dengan 20 tahun' pengalaman, untuk maklumat lanjut. hubungi kami melalui E-mel: anna@delfuse.com atau WhatsApp: +86 18813915908
Dissmann Fuse digunakan secara meluas dalam kenderaan elektrik, petrol hybrid dan kenderaan sel bahan bakar dan bahagian-bahagian utamanya (PACK / PDU / BDU / MSD / Electric / penyambung tekanan tinggi, dll.), Pengecas EV / sistem cerucuk EV / Modul, daya sistem penjanaan, bekalan kuasa komunikasi 5G, bekalan kuasa pelayan awan, penyimpanan tenaga, AGV (bergerak untuk menghantar kenderaan tanpa pemandu), kereta pelancongan kawasan indah, kereta golf, penjagaan kesihatan, berjalan kaki, peralatan dan mesin pembinaan, sistem pemanasan tanah, PV Kotak pemadam suria, kawalan bekalan kuasa voltan DC, mesin dan peralatan industri, dan kawasan lain bidang aplikasi voltan tinggi DC.