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基于MAX713的大功率多功能充電器的設計
摘要: 本文設計的大功率多功能充電器具有體積小、重量輕、充電電壓低、容量范圍廣,適用于多性質電池充電等功能。
Abstract:
Key words :

本文設計的大功率" title="大功率">大功率多功能充電器" title="充電器">充電器具有體積小、重量輕、充電電壓低、容量范圍廣,適用于多性質電池充電等功能。

  充電器參數(shù)設計

  本文設計的充電器可對鉛酸、鎳氫、鎳鎘三種電池充放電。充電電流最大為16A,可充6V、12V、24V、30V、36V五檔位的電池,充電容量從10Ah到240Ah,供電電源為AC187V~252V、50Hz,充電器體積為250mm×164mm×90mm,重量為3kg。

  

<a class=MAX713" title="MAX713">MAX713封裝圖" src="http://files.chinaaet.com/images/20110817/141bffad-f173-497c-889a-bb0b62486873.jpg" style="width: 213px; height: 207px" />

 

  圖1 MAX713封裝圖

  MAX713的封裝及引腳功能編程描述

  MAX713的封裝及引腳功能

  1腳VLIMIT:設置單節(jié)電池最大電壓,電池組(BATT+—BATT-)的最大電壓Em不能超過VLIMIT×(電池數(shù)量n),且VLIMIT不能超過2.5V,當VLINIT接V+時,Em=1.65n(V),通常將VLIMIT與VREF連接。

  

 

  圖2 電池數(shù)量編程

  2腳BATT+:電池組正極。

  3腳PGM0:可編程引腳。

  4腳PGM1:可編程引腳。通過對PGM0和PGM1腳電壓的設定可設置充電電池的的數(shù)量,從1到16。

  5腳THI:溫度比較器的上限電壓。當TEMP電壓大上升到THI時,快速充電結束。

  6腳TLO:溫度比較器的下限電壓。充電初始,當TEMP電壓低于TLO時快速充電被禁止,直到TEMP電壓高于TLO。

  7腳TEMP:溫度傳感器輸入。

  8腳FASTCHG:快速充電狀態(tài)輸出。

  9腳PGM2:可編程引腳。通過對PGM2和PGM3腳電壓的設定可設置快速充電的最大允許時間(33min~264min)。

  

 

  圖3 最大充電時間的設定

  

 

  圖4 充電速率的設定

  10腳PGM3:可編程引腳。除設定最大允許時間外,還可設定快速充電和涓流充電的速率。

  11腳CC:恒流補償輸入。

  12腳BATT-:電池組負極

  13腳GND:系統(tǒng)地。

  14腳DRV:驅動外圍“PNP”。

  15腳V+:分路調節(jié)器。V+對BATT-電壓為+5V,為芯片提供分路電流(5mA~20mA)。

  16腳REF:參考電壓輸出2V。MAX713引腳編程控制

 

  1. 可充電電池數(shù)量控制

  通過對可編程引腳3腳PGM0、4腳PGM1進行簡單的電壓配置編程,實現(xiàn)對充電電池支數(shù)的控制,如圖2所示。

  2. 電池充滿電判斷

  電池充滿電時,應立即切斷充電電路,防止過充,保護電池安全。判斷電池充滿電的方法很多,如最高電壓控制、最小電流控制、最高溫度控制等。

  MAX713采用電壓負斜率的方法來判斷電池充滿電。當電池電壓增長出現(xiàn)負斜率后,MAX713發(fā)出充滿關機信號,充電器停止充電。電壓負斜率控制是一種綜合效果較好的電池充滿電判斷方法。即電池充電到達峰點前,電壓曲線的斜率是正值,到達峰點后電壓曲線的斜率為負值。

  3. 充電速率、充電時間控制

  通過對PGM2和PGM3引腳的編程電壓設置可設定電池的充電速率和充電時間的控制。

  

 

  圖5 AC/DC/變換電路

  軍用大功率多功能充電器的設計

  充電器由AC/DC/變換、充電控制電路、蓄電池激活電路三部分組成。(見圖5)

  AC/DC變換器

  它由橋式整流器、全橋逆變器、高頻變壓整流器及PWM發(fā)生器組成,把220V交流電變換成所需要的各種直流充電電壓。

  充電控制電路

  充電控制電路,由可編程芯片(MAX713)、電壓取樣電路、電流取樣電路等組成。

  電壓取樣電路、電流取樣電路將采樣到的充電電壓、電流信號經PID補償電路送誤差放大電路放大后,控制PWM電路和過壓、過流保護電路。

  可編程芯片(MAX713)是充電控制電路的核心器件,在本項目中根據(jù)對充電電池容量、電壓性質的綜合考慮,對MAX713設定的最大充電時間為264分鐘,充電電流為C。MAX713的電路原理圖如圖6所示。

  

 

  圖6 MAX713充電控制電路圖

  蓄電池激活電路

  蓄電池放電激活電路,用于對記憶、鈍化、老化電池進行容量恢復。激活回路采用一個簡單的比較運放器對激活電壓、電流進行控制。

  結論

  綜上所述,本文設計的大功率多功能充電器充分利用了集成電路MAX713的控制功能,優(yōu)化了各種電路組合方式。具有體積小、重量輕、充電電池范圍廣等優(yōu)點。

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