Mitä eroa on laturilla ja kytkentävirtalähteellä?
Markkinoilla on monenlaisia latureita. Jotkut käyttävät virtataajuusmuuntajan lineaarista jännitesäätöä, jotkut käyttävät SCR-ohjausversiona ja jotkut käyttävät kytkentävirtalähdettä. Kytkentävirtalähdettä käyttävillä latureilla on enemmän akkua kuin kytkentävirtalähteillä. Ohjauspiirissä, kuten kolmivaiheisessa latauspiirissä, edistyneillä latureilla on myös pulssilataus tai negatiivinen pulssin rikinpoistotoiminto, tämä toiminto voi toteuttaa nopean latauksen.
Kuinka akkulaturi toimii?
Tällä hetkellä eniten käytetty ja aikaisin yksipäinen ohjain, joka voi suoraan ajaa MOS FET -kytkimiä, on MC3842. Vakauttaessaan lähtöjännitettä, MC3842: lla on myös kuormavirran ohjaustoiminto, joten sitä kutsutaan usein virtaohjatuksi kytkentävirtalähteen ohjaimeksi. Se on epäilemättä ainutlaatuinen etu laturille. Tämä toiminto voi saavuttaa vakauden vain muutamalla ulkoisella komponentilla. Jännitelähtö ohjata latausvirtaa. Erityisesti MC3842 pystyy suoraan ajamaan MOS FET -putkea, mikä voi parantaa huomattavasti laturin luotettavuutta. MC3842: n erittäin laajan soveltamisen vuoksi tässä artikkelissa esitellään vain sen ominaisuudet.
MC3842 on kaksisarakkeinen 8-napainen yksipäinen lähtö, ulkoisesti virittynyt kytkentävirtalähdeohjaimen integroitu piiri. Sen sisäisiä toimintoja ovat: vertailujännitesäädin, virhevahvistin, pulssinleveyden vertailija, salpa, oskillaattori, pulssinleveyden modulaattori (PWM), pulssilähtöajurin vaihe ja niin edelleen. MC3842: lla on monia samanlaisia tuotteita, joista vaihdettavissa ovat UC3842, IR3842N, SG3842, CM3842 (kotimainen), LM3842 jne. MC3842: n sisäinen lohkokaavio on esitetty kuvassa 1. Sen ominaisuudet ovat seuraavat:
Yksipäinen PWM-pulssiulostulo, lähtöaseman virta on 200mA ja huippuvirta voi nousta 1A.
Käynnistysjännite on suurempi kuin 16 V, ja käynnistysvirta on vain 1 mA, jotta se siirtyy toimintatilaan. Toimintatilaan siirtymisen jälkeen käyttöjännite on välillä 10-34V ja kuormitusvirta on 15mA. Normaalin käyttöjännitteen ylittäessä kytkentävirtalähde siirtyy ali- tai ylijännitesuojatilaan, eikä integroidulla piirillä ole tällä hetkellä käyttöpulssilähtöä.
Sisäänrakennettu 5 V / 50 mA: n vertailujännitelähde jaettuna 2: 1: llä näytteenoton vertailujännitteeksi.
Lähtöpulssi voi käyttää sekä bipolaarisia transistoreita että MOS-kenttätransistoreita. Bipolaarista transistoria käytettäessä on suositeltavaa kytkeä RC: n katkaisu kiihdytyspiiri kytkinputken pohjaan ja rajoittaa oskillaattorin taajuus alle 40 kHz. Jos ajetaan MOS-kenttävaikutusputkea, värähtelytaajuus asetetaan ulkoisella RC-piirillä, ja toimintataajuus voi nousta jopa 500 kHz: iin.
Sisäänrakennettu ylivirtasuojatulo (nasta 3) ja virhevahvistustulo (nasta 1), kaksi pulssimodulaation (PWM) ohjausliitintä. Virhevahvistimen tulo muodostaa PWM-pulssinleveyden moduloinnin pääjärjestelmän. Ylivirran ilmaisutulo voi ohjata pulsseja yksi kerrallaan, ohjaamalla suoraan kunkin jakson pulssin leveyttä, jotta lähtöjännitteen säätönopeus voi saavuttaa 0,01% / V. Jos nastan 3 jännite on suurempi kuin 1 V tai nastan 1 jännite on alle 1 V, pulssinleveyden modulaatiovertailija antaa korkean tason salvan nollaamiseksi seuraavaan pulssiin. Jos nastojen 1 ja 3 välistä tasosuhdetta käytetään salvan avaamisen / sulkemisen ohjaamiseen ulkoisessa piirissä, salpa antaa liipaisupulssin vain kerran jaksoa kohti, mikä epäilemättä parantaa piirin ja kytkin ei ole väärä. Liipaisin, luotettavuus paranee.
Sisäisen oskillaattorin taajuus asetetaan ulkoisilla vastuksilla ja kondensaattoreilla nastoihin 4 ja 8. Samanaikaisesti sisäinen referenssijännite tuo ulkoisen synkronoinnin tapin 4 kautta. 4. ja 8. nasta on kytketty ulkoisiin vastuksiin ja kondensaattoreihin muodostaen ajoituspiiri, ja kondensaattorin lataus- / purkausprosessi muodostaa värähtelyjakson. Kun vastuksen asetettu arvo on suurempi kuin 5kΩ, kondensaattorin latausaika on paljon pidempi kuin purkausaika, ja sen värähtelytaajuus voidaan arvioida kaavan mukaan: f=1 / Tc=1 / 0,55 RC=1,8 / RC.
Lyijyhappoakkulaturi, jonka lähtöteho on enintään 120 W ja joka koostuu MC3842: sta, on esitetty kuvassa 2. Vain laturin kytkentätaajuusosa on kuuma maa. MC3842: sta koostuva taajuusmuuttajan ohjausjärjestelmä ja kytkentävirtalähteen lähtölatausosa ovat molemmat kylmää. Kaksi maadoituspiiriä eristetään tulo- ja lähtömuuntajilla. Muuntaja ei ole pelkästään rakenteeltaan yksinkertainen, vaan myös helppo toteuttaa. Ensisijainen ja toissijainen vaihtovastus on 2000 V. Laturin ulostulojännitteeksi on asetettu 43 V / 1,8 A, ja virta voidaan tarvittaessa säätää 3 A: ksi lataamaan lyijyhappoakku, jolla on suurempi kapasiteetti (esimerkiksi 30AH: n akulle).
Kun verkkotulo on tasasiltattu, tasajännite on noin
300 V muodostuu, joten tämän tasasuuntaajan suodatinpiirin vaatimukset poikkeavat tavallisista. Akkulatureissa sillan tasasuuntaajan 100 Hz: n sykkivää virtaa ei tarvitse suodattaa. Tarkkaan ottaen 100 Hz: n sykkivä virta ei ole vain vaaraton akun lataukselle, mutta myös hyödyllinen. Tietyssä määrin sillä voi olla pulssilatausvaikutus ja lataus. Prosessin aikana akun kemiallisella reaktiolla on mahdollisuus puskuroida ja estää jatkuvan suurvirtaisen latauksen muodostama levyn vulkanointi-ilmiö. Vaikka 1,8 A: n alkuperäinen latausvirta on suurempi kuin 1/10 akun nimelliskapasiteetista C, ajoittainen korkea virta helpottaa myös akun lämpötilan nousua. Siksi suodinpiirin C905 käyttää 47 μF / 400 V elektrolyyttikondensaattoria, joka ei riitä suodattamaan tasasuuntaajan 120 W: n kuormituksen aaltoilua, mutta vähentää vain tasasuuntaajan virtalähteen lähtöimpedanssia kytkentäpiirin pulssin vähentämiseksi sisään virtalähde piiri Tappio. C905: n kapasiteetti pienenee siten, että tasasuuntaajan lähtöjännite pienenee noin 280 V: iin täydellä kuormalla.
U903 toimii yksipäisenä lähtöohjaimena MC3842: n tyypillisen sovelluspiirin mukaisesti. Kunkin nastan toiminta ja oheislaitteiden valintaperiaate ovat seuraavat (katso kuva 1, kuva 2).
Tappi 1 on sisäisen virhevahvistimen lähtö. Virhejännitettä siirtävät tasot D1 ja D2 IC: n sisällä, ja kun R1 ja R2 on jaettu, se lähetetään nykyisen ohjausvertailijan käänteiseen tulopäähän PWM-salvan ohjaamiseksi. Kun nasta 1 on alhaalla, salpa nollataan ja taajuusmuuttajan pulssilähtö kytketään pois päältä. Se nollataan vasta, kun seuraava värähtelyjakso alkaa palauttaa pulssilähdön. Ulkoinen piiri on kytketty liitäntöihin R913 (10kΩ) ja C913 (0.1μF) vahvistimen taajuuden ja vaiheen ominaisuuksien korjaamiseksi.
Sisäisen virhevahvistimen käänteinen tulo nastassa 2. Kun laturi latautuu normaalisti, suurin lähtöjännite on 43 V.
Ulkoinen piiri jaetaan R934: llä (16 kΩ), VR902: lla (470Ω) ja R904: llä (1 kΩ) 2,5 V: n näytteenottojännitteen saamiseksi, jota verrataan virranvahvistimen ei-invertoivan tulon 2,5 V: n vertailujännitteeseen havaita ero ja antaa pulssijakso Ohjaus rajoittaa lähtöjännitteen 43V: iin. Tätä jännitettä säädettäessä laturi voidaan jättää kuormittamattomaksi. Säädä VR902 niin, että positiivisten ja negatiivisten lähtöliittimien jännite on 43 V.
Kolmas tappi on latausvirran ohjausliitin. Toisen nastan asettamassa lähtöjännitealueella latausvirtaa ohjaa R902. Kolmannen nastan toimintakynnys on 1 V. R902: n jännitehäviön sisällä lähtöjännitteen muutosta ohjaa sisäinen vertailulaite vakiovirtaisen latauksen toteuttamiseksi. Vakiovirta on 1,8 A, ja R902 valitsee 0,56Ω / 3W. Kun latausjännite on rajoitettu 43V: iin, latausvirta voidaan säätää vakioksi 1,75A ～ 1,8A lähtöjännitteen kautta. Akku on ladattu täyteen, napajännite on ≥43 V, eristysdiodi D908 on katkaistu, virtaa ei ole R902: ssa, jännite napassa 3 on 0 V ja vakiovirran säätö on virheellinen. Latausjännitettä ohjataan tapin 2 näytteenottojännitteellä siten, että se ei ylitä 43 V. Jos se on täyteen ladattu tällä hetkellä, jos virtaa ei katkaista, muodostuu 43 V: n jännite, joka pitää akun jännitteen 43 V: n jännitteellä. Ylilatauksen estämiseksi 36 V: n lyijyhappoakun jännitteen ylärajan ei pitäisi nostaa akkukennon jännitettä yli 2,38 V. Vaikka tätä virtapiiriä käytetään näytteen ottamiseen akusta, se todella rajoittaa lähtöjännitettä. Jos lähtöjännite ylittää akun jännitteen 0,6 V: lla, myös akun jännite kasvaa ja lähettää sen jännitteen näytteenottopiiriin pienentääkseen sitä.
Ulkoinen oskillaattorin ajoituskomponentti on kytketty napaan 4, CT on 2200pF, RT on 27kΩ ja R911 on 10Ω. Tässä esimerkissä, kun otetaan huomioon suurtaajuisten magneettisydämien hankkimisen vaikeus, taajuudeksi asetetaan noin 30 kHz. R911: tä käytetään ulkoiseen synkronointiin, jota ei tarvita tässä piirissä.
Viides jalka on yhteinen kanta.
Kuudes jalka on käyttöpulssin lähtöliitin. Verkon eristämisen saavuttamiseksi kytkinputkea ohjaa T902. T902 voi käyttää 5 × 5 mm magneettisydämää, ensiö- ja toisiokäämit kääritään kumpikin 0,21 mm: n emaloidulla langalla 20 kierrosta, ja käämit eristetään 2 × 0,05 mm: n polyesterikalvolla. R909 on 100Ω ja R907 on 10kΩ. Jos sisäiselle portille ja Q901-lähteelle ei ole suojadiodia, 10-15 V: n jännitteen säätöputki voidaan sisällyttää ulkoiseen piiriin.
Tappi 7 on virtalähde. Riippumattoman virransyöttöpiirin säästämiseksi akun napajännite lasketaan tässä piirissä ja virtalähteen jännite on 18 V. Kun ladattava akku on kytketty, pienin jännite on välillä 32,4 V - 35 V, ja vakaa 18 V: n jännite voidaan saavuttaa, kun 18 V: n säätöputki on kytketty. Suodatinkondensaattori C909 on 100μF.
Kahdeksas tappi on 5 V: n vertailujännitelähtöliitin, ja samalla se on jaettu 2,5 V: n R3: lla ja R4: llä IC: n sisällä virheenilmaisun vertailujännitteeksi.
Laturin pulssimuuntajaa T901 voidaan käyttää kaupallisesti saatavan 12 mm: n halkaisijaltaan olevan sydänpylvään pyöreän sydämen kanssa (ydintangon takaliitoksen ilmarako on 1 mm). Ensikäämityksessä käytetään 0,64 mm: n kovaa emaloitua lankaa 82 kierroksella, ja toissijaisessa käämissä käytetään 0,64 mm: n kovaa emaloitua lankaa kaksoisjohtimilla ja 50 kierrosta. Kolme polyesterikalvokerrosta tulisi asettaa primäärisen ja sekundäärisen kerroksen väliin.
Laturin ohjauskäyttöjärjestelmä ja toissijainen latausjärjestelmä on eristetty verkkovirrasta, ja MC3842 saa virtansa ladattavasta akun jännitteestä, eikä ylijännitettä tai ylivirtaa ole mahdollista. Ainoat T901-toissijaisen komponentit ovat vain, jos valinta on pätevä, hajoamisen mahdollisuus on lähes nolla, joten sen luotettavuus on erittäin korkea. Tämän osan diodi D911 voi valita yhteisen katodin tai yhteisen anodin ja liittää Schottky-diodit rinnakkain. D908 voi valita tavallisen diodin nimellisvirralla 5A. 220μF riittää toissijaisen tasasuuntaajapiirin suodatinkondensaattorille, joten on olemassa tietty aaltoilu, kun alkuperäinen latausvirta on suuri, ja pulssilataustoiminto toistetaan.
Laturipiiri on erittäin yksinkertainen, mutta luotettavuus on korkea. Syy on: MC3842 on jaksoittain säätöoskillaattori, joka ohjaa jännitettä ja virtaa kytkinputken jokaisen jakson aikana. Kun kuorma on ylivirta, D911 vuotaa. Jos akun napa on oikosulussa, nastan 3 jännitteen on oltava yli 1 V, ja käyttöpulssi loppuu välittömästi; jos nastan 2 näytteenottojännite nousee yli 2,5 V lähtöjännitteen vuoksi, nastan 1 jännite on pienempi kuin 1 V, käyttö Pulssi sammutetaan myös. Monien vuosien ajan MC3942: ta on käytetty laajalti tietokonenäytön kytkentävirtalähdeohjaimissa riippumatta tilanteesta (sen vaurioista tai ulkoisten komponenttien vikaantumisesta), se ei aiheuta lähtöjännitteen nousua, mutta ei lähtö- tai lähtöjännitteen vähennystä, tämä ominaisuus tekee kytkentävirtalähteen Kuormituspiiri on erittäin turvallinen. Tässä laturissa MC3842: lla ja sen ulkoisella piirillä ei ole mitään tekemistä verkkovirran tulo-osan kanssa. Lisäksi akun jännitettä käytetään virran syöttämiseen sen jälkeen, kun akun jännite on laskettu alas ja vakautettu niin, että vikaantumisaste on melkein nolla.
Ainoa virtalähteeseen liittyvä piiri laturissa on kytkentäpiiri T901-ensisijaisen ja T902-toissijaisen välillä. Kytkentäputken vahingoittumisen yleiset syyt ovat vain kaksi näkökohtaa: Ensinnäkin, kun käytetään kaksisuuntaista kytkentäputkea, se johtuu lämpötilan noususta. Terminen hajoaminen. Tätä pistettä ei ole olemassa Q901: n negatiivisen lämpötilakertoimen ominaisuudelle. Itse kenttäputken tyhjennyslähteen johtumiselle ominaisella resistanssilla on kyky tasapainottaa sen johtovirtaa. Lisäksi koska kytkinputken vastapaine on liian korkea, kun kytkinputki sammutetaan, käänteisen pulssin piikki voi helposti hajottaa kytkinputken. Tästä syystä tässä piirissä C905: n kapasiteetti pienenee tasasuuntaisen jännitteen pienentämiseksi sopivasti kytkinputken suuren virtatilan alla. Toinen on käyttää ferriittisydämiä, jolla on pyöreä keskipylväs, jonka vuotoinduktanssi on suhteellisen pienempi kuin suorakulmaisen poikkileikkaussydämen, ja ilmarako on varattu keskipylvääseen sivupylväiden sijasta molemmin puolin, mikä vähentää edelleen vuotoinduktanssia. Tässä tilanteessa on turvallisempaa valita kytkinputki, jolla on korkeampi VDS. Kuvassa 2 Q901 on 2SK1539, sen VDS on 900 V, IDS on 10 A ja sen teho on 150 W. Muun tyyppiset MOS FET -putket, joilla on samanlaiset ominaisuudet, voidaan myös korvata. Jos olet huolissasi piikkeistä, jotka rikkovat kytkinputken, voit liittää tavalliset C-, D- ja R-absorptiosilmukat T901: n pääosaan. Koska laturin alkuperäinen latausvirta ja korkein latausjännite on suunniteltu mataliksi ja virtaava latausvirta on hyvin pieni täyden lataamisen jälkeen, sitä voidaan periaatteessa pitää tavallisena latauksena. Esimerkiksi 12 A: n lyijyhappoakku voidaan ladata täyteen 7 tunnissa, ja täyden lataamisen jälkeen sillä, onko virta katkaistu, on minimaalinen vaikutus akkuun ja laturiin. Kokeilun aikana akku liitettiin virtalähteeseen latautumaan kello 8 oG # 39; kello illalla, ja virta katkaistiin kello 7 oGG # 39; kello seuraavana aamuna. Akun ja laturin kuoren lämpötila ei ylittänyt huoneen lämpötilaa.
Dissmann-sulakkeiden valmistaja, 20 vuoden' kokemus, lisätietoja. ota meihin yhteyttä sähköpostitse: anna@delfuse.com tai WhatsApp: +86 18813915908
Dissmann-sulakkeita käytetään laajalti sähköajoneuvoissa, hybridibensiini- ja polttokennoajoneuvoissa ja niiden tärkeimmissä osissa (PACK / PDU / BDU / MSD / Electric / High pressure connector jne.), EV-laturissa / EV-paalutusjärjestelmässä / moduulissa sukupolven järjestelmä, 5G-tietoliikenteen virtalähde, pilvipalvelimen virtalähde, energian varastointi, AGV (siirry lähettämään miehittämättömiä ajoneuvoja), luonnonkaunis alueen matkailuauto, golfauto, terveydenhoito, kävely, laitteet ja rakennuskoneet, lattialämmitysjärjestelmä, PV Aurinkokombinaattori, DC-jännitteen virtalähteen hallinta, teollisuuden koneet ja laitteet sekä muut DC-suurjännitesovelluskentät.