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一种恒流恒压恒定功率充电电路

[日期:2016-08-10] 来源:  作者:山东 高希常 蒋孝平 [字体: ]

 

  该充电器电路采用回扫式变换器拓朴结构,通过变更部分元件?#38382;?#21487;得到10~26W的输出功率,见下图。
  
  变压器(T1)初级侧采用了智能功率开关(SPS)调整器,型号为KA5M0265Ro内装PWMIC和带有电流检测功能的功率MOSFET(被称为SenseFET)。SenseFET的击穿电压BVDSS>650V.峰值电流IDPK=5A。采用四脚TO-220F封装,固定工作频率Fsw=70kHz,最大输出功率为26W,具有过压、过流、短路和过热等保护功能。
  
  R1、R2和C3为SPS脚VCC启动元件。只要流过R1和R2的电流对C3的充电电压上升到15V,SPS则开始工作。一旦SPS内SenseFET开始开/关,T1的辅助绕组则产生高频电压脉冲,并经VD6和C3整流滤波,为SPS脚VCC提供10mA的工作电流和15~20V的供电电压。充电器次级到初级的反馈环路由R12和R13分压器、IC3、IC2A/IC2B和IC4及Cf6等组成。输出电压VO的变化反馈至SPS的FB脚,通过调节PWM占空比,实现输出电压恒定。在V0过低或输出短路出现?#25910;鮮保琁C4中光敏晶体管的电流几乎降至0,SPS脚FB上的电压由内部电流源对Cf6充电而升高到7.5V以?#24076;?#20351;SPS关闭。
  
  充电器的恒流控制主要是通过比较器IC1A实现的。IC2A同相输入端电压为2.5V(由IC3参考电压Vref提供)o在稳压下,由于运算放大器的反馈特性,IC2A反相输入端电压也是2.5V,因此,VR8=2.5V。若R8=2.5kΩ,IR8=2.5V/2.5kΩ=1mA。如果通过IC2A的输入偏置电流忽略不计,那么通过R6的电流经V1流过R8,故IR6=1mA。若设R6=100Ω.R6两端电压VR6=1mA×100Ω=0.1V。若忽略IC1A同相端输入偏置电流,VR6(0.1V)施加到RSI和RS2两端。由于RS1和RS2并联电阻值为0.1Ω,所以I0=0.1V/0.1Ω=1A。若取R6=200Ω,输出电流则恒定于2A。在RS1和RS2’不变?#20445;?#25913;变R6阻值,可以获得所需要的恒流输出值。
  
  ICIB、VDZ1、R9和V2等组成恒定功率控制电路。VDZ1的击穿电压为10V。在V0<10V?#20445;琕DZ1截止,IC1B的两个输入端上的电压相等,R9上没有电流流过。当VDZ1击穿后,VR9=VO-VDZ1,故IR9=(VO-10V)/R90随VO升高,通过R9和V2的电流线性增大。
  
  由于VR8=Vref=2.5V.IR8=1mA被固定,故IR9增加,势必导致通过R6和V1的电流减小,从而使电流检测电阻(R二极管,电流容量视输出电流设定值而定。

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