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文档分类:通信/电子

小功率充电器的设计.docx


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小功率充电器的设计.docx
文档介绍:
小功率充电器的设计

  摘要:介绍一个用于手机和电动自行车的自动充电器电路。它省去了复杂的IC电路及其外围电路,一样能够完成对蓄电池进行自动充电的功效。
  为了使手机、电动自行车等所使用的充电器实现自动充电的功效,大全部采取多种多样的专用IC充电器集成电路和多种采样电路。本文介绍一个既能省去复杂的IC电路及其外围电路,又能够实现自动充电功效的电路。
  1、工作原理
  图1中C1、V1~V4、C2组成滤波整流电路,变压器T为高频变压器,V5、R2、C11组成功率开关管V7的保护电路,NF为供给IC电源的绕组。单 端输出IC为UC3842,其8脚输出5V基准电压,2脚为反相输入,1脚为放大器输出,4脚为振荡电容C9、电阻R7输入端,5脚为接地端,3脚为过流 保护端,6脚为调宽单脉冲输出端,7脚为电源输入端。R6、C7组成负反馈,IC开启瞬间由R1供给开启电压,电路开启后由NF产生电势经V6、C4、 C5整流滤波后供给IC工作电压。R12为过流保护取样电阻,V8、C3组成反激整流滤波输出电路。R13为内负载,V9~V12及R14~R19组成发 光管显示电路。图1中V5、V6选取FR107,V8选取FR154,V7选取K792。
  现对变换步骤作以下介绍:
  从图1中可知,当V7导通时,整流电压加在变压器T初级绕组Np上的电能变成磁能储存在变压器中,在V7导通结束时,Np绕组中电流达成最大值Ipmax:


  Ipmax=ton ---------------式中:E——整流电压;
  Lp——变压器初级绕组电感;
  ton——V7导通时间。
  在V7关闭瞬间,变压器次级绕组放电电流为最大值Ismax,若忽略多种损耗应为:
  Ismax=nIpmax=nton
  式中:n——变压器变比,n=Np/Ns,Np、Ns为变压器初、次级绕组匝数。
  高频变压器在V7导通期间初级绕组储存能量和V7关闭期间次级绕组释放能量应相等:
  nton=toff-------------------式中:Ls——变压器次级绕组电感;
  Uo——输出电压;
  toff——V7关闭时间。
  因为Lp=n2Ls。
  则:ton=toff
  Eton=nUotoff
  Uo=E
  上式说明输出电压Uo和ton成正比,和匝比n及toff成反比。
  变压器在导通期间储存的能量WLp为:


  WLp=LpI2pmax
  变压器Lp愈大储能愈多。
  变压器储存的能量能否在toff期间释放完,不但和变压器的工作频率f相关,而且和次级绕组电感量Ls相关,更和负载的大小相关。
  储能释放时间常数τ和V7关闭时间toff之间的差异形成变换器三种工作状态,下面分开介绍:
  1 toff=τ这种状态为临界状态,各参数波形图2所表示。
  图2 toff=τ的 波 形 图
  图2中ub为Vp的控制电压波形;up为变压器初级Np电势波形;φ为变压器磁通改变波形;uces为V7集电极电压波形;ip、is为初、次级电流波形。
  2 toff>τ各参数波形图3所表示。从图3中能够看出磁通?几次皇盫7关闭还连续一段时间,ip呈线性上升,is线性下降。
  图3 toff >τ的 波 形 图
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