Kāda ir atšķirība starp lādētāju un komutācijas barošanas avotu?
Tirgū ir daudz veidu lādētāju. Daži izmanto strāvas frekvences transformatora lineāro sprieguma regulatoru, citi izmanto SCR vadības versiju un citi izmanto komutācijas barošanas avotu. Lādētājiem, kas izmanto komutācijas barošanas avotu, ir vairāk akumulatora uzlādes nekā komutācijas barošanas avotiem. Vadības ķēdei, piemēram, trīspakāpju uzlādes ķēdei, uzlabotajiem lādētājiem ir arī impulsu uzlādes vai negatīvas impulsu desulfurizācijas funkcija, šī funkcija var realizēt ātru uzlādi.
Kā darbojas akumulatora lādētājs?
Pašlaik visplašāk izmantotais un agrākais viena gala draiveris, kas var tieši vadīt MOS FET slēdžus, ir MC3842. Stabilizējot izejas spriegumu, MC3842 ir arī slodzes strāvas vadības funkcija, tāpēc to bieži sauc par strāvas kontrolētu komutācijas barošanas draiveri. Tā neapšaubāmi ir unikāla lādētāja priekšrocība. Šī funkcija var sasniegt pastāvīgu stabilitāti tikai ar dažiem ārējiem komponentiem. Sprieguma izeja, vienlaikus kontrolējot uzlādes strāvu. Īpaši MC3842 var tieši vadīt MOS FET cauruli, kas var ievērojami uzlabot lādētāja uzticamību. MC3842 ārkārtīgi plašā pielietojuma dēļ šis raksts tikai ievieš tā īpašības.
MC3842 ir divu kolonnu 8 kontaktu vienpusēja izejas ārēji ierosināta komutācijas barošanas draivera integrētā shēma. Tās iekšējās funkcijas ietver: standarta sprieguma regulatoru, kļūdu pastiprinātāju, impulsu platuma salīdzinātāju, fiksatoru, oscilatoru, impulsa platuma modulatoru (PWM), impulsa izejas draivera posmu un tā tālāk. MC3842 ir daudz līdzīgu produktu, starp kuriem ir savstarpēji aizvietojami produkti: UC3842, IR3842N, SG3842, CM3842 (sadzīves), LM3842 utt. MC3842 iekšējā blokshēma ir parādīta 1. attēlā. Tās īpašības ir šādas:
Viena gala PWM impulsa izeja, izejas diska strāva ir 200mA, un maksimālā strāva var sasniegt 1A.
Sākuma spriegums ir lielāks par 16V, un sākuma strāva ir tikai 1mA, lai ievadītu darba stāvokli. Pēc darba stāvokļa ievadīšanas darba spriegums ir starp 10-34V un slodzes strāva ir 15mA. Pārsniedzot parasto darba spriegumu, komutācijas barošanas avots nonāk zemsprieguma vai pārsprieguma aizsardzības stāvoklī, un integrētajai shēmai pašlaik nav piedziņas impulsa izejas.
Iebūvēts 5 V / 50 mA atskaites sprieguma avots, dalīts ar 2: 1 kā parauga ņemšanas atskaites spriegums.
Izejas virzošais impulss var vadīt gan bipolāros tranzistorus, gan MOS lauka tranzistorus. Braucot ar bipolāru tranzistoru, ieteicams savienot RC slēdža paātrinājuma ķēdi ar slēdža caurules pamatni un ierobežot oscilatora frekvenci zem 40 kHz. Braucot ar MOS lauka efekta cauruli, svārstību frekvenci nosaka ārējā RC ķēde, un darbības frekvence var sasniegt pat 500 kHz.
Iebūvēta pārslodzes aizsardzības ieeja (3. kontakts) un kļūdu pastiprināšanas ieeja (1. tapa) divu impulsu modulācijas (PWM) vadības spailes. Kļūdu pastiprinātāja ieeja ir galvenā pulsa platuma modulācijas (PWM) vadības sistēma. Pārslodzes noteikšanas ieeja var kontrolēt impulsus pa vienam, tieši kontrolējot katra cikla impulsu platumu, lai izejas sprieguma regulēšanas ātrums varētu sasniegt 0,01% / V. Ja tapas 3 spriegums ir lielāks par 1V vai tapas 1 spriegums ir mazāks par 1V, impulsa platuma modulācijas salīdzinātājs izdod augstu līmeni, lai atiestatītu fiksatoru, līdz pienāk nākamais impulss. Ja līmeņa attiecību starp 1. un 3. tapām izmanto, lai kontrolētu aizbīdņa atvēršanu / aizvēršanu ārējā ķēdē, fiksators izsauc sprūda impulsu tikai vienu reizi ciklā, kas neapšaubāmi uzlabos ķēdes un slēdzis nebūs nepareizs. Aktivizētājs, uzticamība tiks uzlabota.
Iekšējā oscilatora frekvenci nosaka ārējie rezistori un kondensatori uz tapām 4 un 8. Tajā pašā laikā iekšējais atsauces spriegums ievada ārēju sinhronizāciju caur tapu 4. 4. un 8. tapas ir savienotas ar ārējiem rezistoriem un kondensatoriem, lai izveidotu laika shēma, un kondensatora uzlādes / izlādes process veido svārstību ciklu. Ja pretestības iestatītā vērtība ir lielāka par 5kΩ, kondensatora uzlādes laiks ir daudz ilgāks nekā izlādes laiks, un tā svārstību biežumu var tuvināt pēc formulas: f=1 / Tc=1 / 0,55RC=1,8 / RC.
Svina-skābes akumulatoru lādētājs ar izejas jaudu līdz 120 W, kas sastāv no MC3842, parādīts 2. attēlā. Tikai lādētāja pārslēgšanās frekvences daļa ir karstā zemē. Piedziņas vadības sistēma, kas sastāv no MC3842, un komutācijas barošanas avota uzlādes daļa ir auksta zeme. Divas iezemēšanas ķēdes ir izolētas ar ieejas un izejas transformatoriem. Transformators ir ne tikai vienkāršas struktūras, bet arī viegli realizējams. Primārā un sekundārā maiņstrāvas pretestība ir 2000 V. Lādētāja izejas spailes spriegums ir iestatīts uz 43V / 1,8A, un strāvu var noregulēt uz 3A, ja nepieciešams, lai uzlādētu svina-skābes akumulatoru ar lielāku ietilpību (piemēram, akumulatoram ar jaudu 30AH).
Pēc tam, kad tīkla ieeja ir iztaisnota, tilpuma līdzstrāvas spriegums ir aptuveni
Ir izveidots 300V, tāpēc prasības šai taisngrieža filtra ķēdei atšķiras no parastās. Akumulatoru lādētājiem tilta taisngrieža 100 Hz pulsējošā strāva nav jāfiltrē. Stingri sakot, 100 Hz pulsējošā strāva ir ne tikai nekaitīga akumulatora uzlādei, bet arī izdevīga. Zināmā mērā tas var spēlēt impulsa uzlādes efektu un veikt uzlādi. Procesa laikā akumulatora ķīmiskajai reakcijai ir iespēja buferizēt un novērst plāksnes vulkanizācijas parādību, ko veido nepārtraukta augstas strāvas uzlāde. Lai gan sākotnējā 1,8 A uzlādes strāva ir lielāka par 1/10 no akumulatora nominālās jaudas C, periodiski lielā strāva atvieglo arī akumulatora temperatūras paaugstināšanos. Tāpēc filtra ķēdes C905 izmanto 47 μF / 400 V elektrolītisko kondensatoru, kas nav pietiekami, lai filtrētu pulsāciju taisngrieža 120 W slodzē, bet tikai samazina taisngrieža barošanas avota izejas pretestību, lai samazinātu komutācijas ķēdes impulsu strāvas padeves ķēde Zaudējumi. C905 jauda tiek samazināta tā, ka taisngrieža izejas spriegums tiek samazināts līdz aptuveni 280 V pie pilnas slodzes.
U903 darbojas kā vienpusējs izejas draiveris saskaņā ar tipisko MC3842 lietojuma shēmu. Katras tapas funkcija un perifēro komponentu izvēles princips ir šāds (sk. 1. attēlu, 2. attēlu).
1. tapa ir iekšējā kļūdas pastiprinātāja izeja. Kļūdas spriegumu IC iekšienē maina D1 un D2, un pēc R1 un R2 sadalīšanas tas tiek nosūtīts uz pašreizējā vadības salīdzinātāja reverso ievades galu, lai kontrolētu PWM fiksatoru. Kad 1. kontakta ir maz, fiksators tiek atiestatīts un piedziņas impulsa izeja tiek izslēgta. Tas netiks atiestatīts, kamēr nākamais svārstību cikls sāks atjaunot impulsa izvadi. Ārējā ķēde ir savienota ar R913 (10kΩ) un C913 (0,1μF), lai koriģētu pastiprinātāja frekvenci un fāzes raksturlielumus.
Iekšējā kļūdas pastiprinātāja invertējošā ieeja pie tapas 2. Kad lādētājs lādējas normāli, maksimālais izejas spriegums ir 43V.
Ārējo ķēdi sadala ar R934 (16kΩ), VR902 (470Ω) un R904 (1kΩ), lai iegūtu paraugu ņemšanas spriegumu 2,5 V, kuru salīdzina ar 2,5 V atsauces spriegumu pie kļūdas pastiprinātāja neinvertējošās ieejas noteikt atšķirību un izvadīt impulsa darba ciklu. Vadība izejas spriegumu ierobežo līdz 43V. Pielāgojot šo spriegumu, lādētāju var atstāt bez slodzes. Noregulējiet VR902, lai pozitīvās un negatīvās izejas spailes spriegumu padarītu par 43V.
Trešais tapa ir uzlādes strāvas vadības terminālis. Otrās tapas iestatītajā izejas sprieguma diapazonā uzlādes strāvu kontrolē R902. Trešās tapas darbības slieksnis ir 1 V. R902 sprieguma krituma ietvaros izejas sprieguma izmaiņas kontrolē iekšējais salīdzinātājs, lai realizētu pastāvīgu strāvas uzlādi. Pastāvīgā strāvas vērtība ir 1,8A, un R902 izvēlas 0,56Ω / 3W. Ja uzlādes spriegums ir ierobežots līdz 43 V, uzlādes strāvu caur izejas spriegumu var noregulēt uz nemainīgu 1,75A ～ 1,8A. Akumulators ir pilnībā uzlādēts, termināla spriegums ir ≥43V, izolācijas diode D908 ir pārtraukta, R902 strāvas nav, spraudnis pie tapas 3 ir 0V un pastāvīgās strāvas vadība nav derīga. Uzlādes spriegumu kontrolē ar tapas 2 paraugu ņemšanas spriegumu, lai tas nepārsniegtu 43V. Ja tas šobrīd ir pilnībā uzlādēts, ja strāvas padeve netiek pārtraukta, tiks izveidota 43 V sprieguma lādiņa, lai akumulatora spriegums būtu 43 V. Lai novērstu pārmērīgu uzlādi, 36 V svina-skābes akumulatora sprieguma augšējai robežai nevajadzētu likt akumulatora elementa spriegumam pārsniegt 2,38 V. Lai gan šī ķēde tiek izmantota akumulatora paraugu ņemšanai, tā faktiski ierobežo izejas spriegumu. Ja izejas spriegums pārsniedz akumulatora spriegumu par 0,6 V, akumulatora spriegums arī palielināsies un nosūtīs to uz sprieguma paraugu ņemšanas ķēdi, lai to samazinātu.
Ārējam oscilatora laika komponentam ir pievienots 4. kontakts, CT ir 2200pF, RT ir 27kΩ un R911 ir 10Ω. Šajā piemērā, ņemot vērā grūtības iegādāties augstas frekvences magnētiskos serdeņus, frekvence tiek iestatīta uz aptuveni 30 kHz. R911 tiek izmantota ārējai sinhronizācijai, kas šajā ķēdē nav nepieciešama.
Piektā pēda ir kopīgais pamats.
6. pēda ir impulsa izejas spaile. Lai panāktu izolāciju no tīkla, slēdža cauruli vada T902. T902 var izmantot 5 × 5 mm magnētisko kodolu, katrs primārais un sekundārais tinums tiek savīts ar 0,21 mm emaljētu stiepli ar 20 pagriezieniem, un tinumi ir izolēti ar 2 × 0,05 mm poliestera plēvi. R909 ir 100Ω un R907 ir 10kΩ. Ja iekšējiem vārtiem un Q901 avotam nav aizsargdiodes, ārējā ķēdē var iestrādāt 10-15 V sprieguma regulatora cauruli.
7. kontakts ir strāvas padeves terminālis. Lai ietaupītu neatkarīgo barošanas ķēdi, šajā ķēdē tiek pazemināts akumulatora spailes spriegums, un barošanas spriegums ir 18 V. Kad ir pievienots uzlādējamais akumulators, zemākais spriegums ir no 32,4 V līdz 35 V, un, pievienojot 18 V regulatora cauruli, var iegūt stabilu 18 V spriegumu. Filtra kondensators C909 ir 100μF.
8. kontakts ir 5 V atsauces sprieguma izejas spaile, un tajā pašā laikā to IC dala 2,5 V ar R3 un R4 kā kļūdu noteikšanas atsauces spriegumu.
Lādētāja impulsu transformatoru T901 var izmantot ar tirdzniecībā pieejamu serdes stabu apļveida serdi, kuras diametrs ir 12 mm (serdes-stabu savienojuma savienojuma gaisa sprauga ir 1 mm). Primārajā tinumā tiek izmantota 0,64 mm augstas izturības emaljēta stieple ar 82 pagriezieniem, un sekundārajā tinumā tiek izmantota 0,64 mm augstas stiprības emaljēta stieple ar dubultām stieplēm un 50 pagriezieniem. Starp primāro un sekundāro ir jāievieto trīs poliestera plēves slāņi.
Vadības piedziņas sistēma un lādētāja sekundārā uzlādes sistēma ir izolēta no tīkla, un MC3842 darbina uzlādējamais akumulatora spriegums, un nav iespējama pārsprieguma vai pārslodzes iespējamība. Vienīgie T901 sekundārā komponenti ir tikai tad, ja atlase ir kvalificēta, sadalījuma iespēja ir gandrīz nulle, tāpēc tā uzticamība ir ārkārtīgi augsta. Šajā daļā esošais diode D911 var izvēlēties kopēju katodu vai kopēju anodu un paralēli savienot Schottky diodes. D908 var izvēlēties parasto diode ar nominālo strāvu 5A. Sekundārā taisngrieža ķēdes filtra kondensatoram pietiek ar 220μF, tāpēc, ka sākotnējā uzlādes strāva ir liela, un tiek atskaņota impulsa uzlādes funkcija.
Lādētāja ķēde ir ārkārtīgi vienkārša, taču uzticamība ir augsta. Iemesls ir šāds: MC3842 ir cikls pa ciklam vadības oscilators, kas kontrolē spriegumu un strāvu katrā slēdža caurules ieslēgšanas ciklā. Kad slodze ir pārslodze, D911 noplūdīs. Ja akumulatora spailei ir īssavienojums, tapas 3 spriegumam jābūt lielākam par 1 V, un piedziņas impulss nekavējoties apstāsies; ja tapas 2 paraugu ņemšanas spriegums izejas sprieguma dēļ palielinās par vairāk nekā 2,5 V, tapas 1 spriegums būs mazāks par 1 V, piedziņa Impulss arī tiks izslēgts. Daudzus gadus MC3942 ir plaši izmantots datora monitora komutācijas strāvas padeves draiveros, neatkarīgi no situācijas (tā bojājumiem vai ārējo komponentu bojājumiem), neizraisīs izejas sprieguma pieaugumu, bet izejas vai izejas sprieguma samazinājumu, šī funkcija padara komutācijas barošanas avotu Kravas ķēde ir ārkārtīgi droša. Šajā lādētājā MC3842 un tā ārējai ķēdei nav nekāda sakara ar tīkla ievades daļu. Turklāt akumulatora spriegums tiek izmantots enerģijas piegādei pēc tam, kad akumulatora spriegums ir pazemināts un stabilizēts, tā ka bojājumu līmenis ir gandrīz nulle.
Vienīgā lādētāja ķēde, kas saistīta ar tīkla ievadi, ir komutācijas ķēde starp T901 primāro un T902 sekundāro. Kopējie komutācijas caurules bojājumu cēloņi ir nekas cits kā divi aspekti: Pirmkārt, ja tiek izmantota bipolārā komutācijas caurule, to izraisa temperatūras paaugstināšanās. Termiskais sadalījums. Šis punkts nepastāv attiecībā uz Q901 raksturīgo negatīvo temperatūras koeficientu. Pašai lauka caurules novadīšanas avota vadībai raksturīgā pretestība spēj līdzsvarot tās vadīšanas strāvu. Turklāt, tā kā slēdža caurules pretspiediens ir pārāk augsts, kad slēdža caurule tiek izslēgta, reversā impulsa smaile var viegli nojaukt slēdža cauruli. Šī iemesla dēļ šajā ķēdē C905 jauda tiek samazināta, lai atbilstoši samazinātu rektificēto spriegumu zem slēdža caurules lielās strāvas stāvokļa. Otrais ir izmantot ferīta serdi ar apaļu centra kolonnu, kuras noplūdes induktivitāte ir salīdzinoši mazāka nekā taisnstūrveida šķērsgriezuma serdes, un gaisa sprauga ir rezervēta centrālajā kolonnā, nevis sānu kolonnās abās pusēs, kas vēl vairāk samazina noplūdes induktivitāti. Šajā stāvoklī ir drošāk izvēlēties slēdža cauruli ar augstāku VDS. 2. attēlā Q901 ir 2SK1539, tā VDS ir 900 V, IDS ir 10 A un jauda ir 150 W. Var aizstāt arī cita veida MOS FET caurules ar līdzīgām specifikācijām. Ja esat noraizējies par tapām, kas pārtrauc slēdža cauruli, jūs varat savienot parastās C, D un R absorbcijas cilpas ar T901 primāro. Tā kā sākotnējā uzlādes strāva un lādētāja augstākais uzlādes spriegums ir veidoti kā zemi, un pilnīgas uzlādes strāvas uzlādes strāva ir ļoti maza, to pamatā var uzskatīt par regulāru uzlādi. Piemēram, 12A svina-skābes akumulatoru var pilnībā uzlādēt 7 stundu laikā, un pēc pilnīgas uzlādes akumulatora un lādētāja minimāla ietekme būs tam, vai strāva tiek pārtraukta. Izmēģinājuma laikā akumulators tika pievienots strāvas avotam, lai to uzlādētu ar 8 o' pulksteni vakarā, un strāva tika pārtraukta nākamajā rītā pie 7 o' pulksteņa. Akumulatora un lādētāja apvalka temperatūra nepārsniedza istabas temperatūru.
Dissmann drošinātāju ražotājs, ar 20 gadu' pieredze, lai iegūtu vairāk informācijas. sazinieties ar mums pa e-pastu: anna@delfuse.com vai WhatsApp: +86 18813915908
Dissmann drošinātājus plaši izmanto elektriskajos transportlīdzekļos, hibrīda benzīna un degvielas elementu transportlīdzekļos un to galvenajās daļās (PACK / PDU / BDU / MSD / Electric / High pressure connector utt.), EV lādētājā / EV charing pāļu sistēmā / modulī, jaudā paaudzes sistēma, 5G sakaru barošana, mākoņa servera barošana, enerģijas uzkrāšana, AGV (pārvietoties, lai nosūtītu bezpilota transportlīdzekļus), gleznainā apvidus tūristu automašīna, golfa automašīna, veselības aprūpe, pastaigas, aprīkojums un celtniecības tehnika, zemes apsildes sistēma, PV Saules kombinatora kaste, līdzstrāvas sprieguma strāvas padeves vadība, rūpniecības iekārtas un aprīkojums un citas līdzstrāvas augstsprieguma pielietošanas lauku teritorijas.