充電器參數設計

　　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(ji)為250mm×164mm×90mm，重量為3kg。

　　

 

　　圖(tu)1 MAX713封裝圖(tu)

　　MAX713的(de)封裝及引腳功能編(bian)程描述(shu)

　　MAX713的(de)封裝及引腳(jiao)功能

　　1腳(jiao)VLIMIT：設置單節(jie)電(dian)池(chi)最(zui)大(da)電(dian)壓(ya)，電(dian)池(chi)組(BATT+―BATT-)的最(zui)大(da)電(dian)壓(ya)Em不(bu)能超過(guo)VLIMIT×(電(dian)池(chi)數量n)，且VLIMIT不(bu)能超過(guo)2.5V，當VLINIT接V+時，Em=1.65n(V)，通常(chang)將VLIMIT與VREF連接。

　　

 

　　圖(tu)2 電池數量編程

　　2腳BATT+：電池組正極。

　　3腳(jiao)PGM0：可編程引腳(jiao)。

　　4腳(jiao)PGM1：可編程引腳(jiao)。通過對PGM0和PGM1腳(jiao)電(dian)壓(ya)的(de)(de)設定可設置充(chong)電(dian)電(dian)池的(de)(de)的(de)(de)數量，從1到16。

　　5腳THI：溫(wen)度比(bi)較(jiao)器的上限電壓。當TEMP電壓大上升到THI時，快速充電結束(shu)。

　　6腳TLO：溫(wen)度(du)比較器的下限電(dian)壓。充(chong)電(dian)初始(shi)，當TEMP電(dian)壓低(di)于(yu)TLO時(shi)快(kuai)速充(chong)電(dian)被禁止，直到TEMP電(dian)壓高于(yu)TLO。

　　7腳TEMP：溫度傳感(gan)器輸(shu)入。

　　8腳FASTCHG：快速充電(dian)狀態輸出。

　　9腳PGM2：可編(bian)程引(yin)腳。通(tong)過對PGM2和(he)PGM3腳電壓(ya)的設(she)定(ding)可設(she)置快速充電的最大允許時間(33min～264min)。

　　

 

　　圖3 最大充電時間的(de)設定

　　

 

　　圖4 充(chong)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(kuai)速充電和(he)涓(juan)流充電的速率。

　　11腳CC：恒流補償輸(shu)入。

　　12腳BATT-：電池組負極

　　13腳GND：系統地(di)。

　　14腳(jiao)DRV：驅動外(wai)圍(wei)“PNP”。

　　15腳V+：分(fen)路調(diao)節器(qi)。V+對(dui)BATT-電(dian)壓為+5V，為芯片(pian)提供分(fen)路電(dian)流(liu)(5mA～20mA)。

　　16腳REF：參考電壓輸出2V。

   MAX713引腳編程控制

 

　　1. 可充(chong)電電池數量控制(zhi)

　　通過對(dui)可編程引腳3腳PGM0、4腳PGM1進行簡單的(de)(de)電壓配置編程，實現對(dui)充(chong)電電池支數的(de)(de)控制，如圖2所示(shi)。

　　2. 電(dian)池充滿電(dian)判斷(duan)

　　電(dian)(dian)(dian)池充(chong)滿電(dian)(dian)(dian)時，應立即切斷充(chong)電(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)路，防止過充(chong)，保(bao)護電(dian)(dian)(dian)池安(an)全。判斷電(dian)(dian)(dian)池充(chong)滿電(dian)(dian)(dian)的方(fang)法很多，如最(zui)高電(dian)(dian)(dian)壓(ya)控(kong)制、最(zui)小電(dian)(dian)(dian)流(liu)控(kong)制、最(zui)高溫度控(kong)制等。

　　MAX713采(cai)用(yong)電(dian)(dian)壓負斜率(lv)(lv)的(de)(de)方(fang)法(fa)來判斷電(dian)(dian)池(chi)充滿(man)電(dian)(dian)。當電(dian)(dian)池(chi)電(dian)(dian)壓增長出現負斜率(lv)(lv)后，MAX713發出充滿(man)關機信號，充電(dian)(dian)器停止(zhi)充電(dian)(dian)。電(dian)(dian)壓負斜率(lv)(lv)控制是(shi)一種綜(zong)合(he)效(xiao)果較好的(de)(de)電(dian)(dian)池(chi)充滿(man)電(dian)(dian)判斷方(fang)法(fa)。即電(dian)(dian)池(chi)充電(dian)(dian)到達(da)峰點前(qian)，電(dian)(dian)壓曲(qu)線的(de)(de)斜率(lv)(lv)是(shi)正(zheng)值，到達(da)峰點后電(dian)(dian)壓曲(qu)線的(de)(de)斜率(lv)(lv)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(chong)電(dian)器由AC/DC/變換(huan)、充(chong)電(dian)控制電(dian)路(lu)、蓄電(dian)池激活電(dian)路(lu)三部分(fen)組(zu)成(cheng)。(見圖5)

　　AC/DC變換(huan)器(qi)

　　它由橋式(shi)整流器(qi)、全橋逆(ni)變器(qi)、高頻(pin)變壓整流器(qi)及PWM發(fa)生器(qi)組成(cheng)，把220V交(jiao)流電變換成(cheng)所需要的(de)各種直流充電電壓。

　　充電控制電路

　　充電(dian)(dian)控制電(dian)(dian)路(lu)，由可編(bian)程芯片(MAX713)、電(dian)(dian)壓取(qu)樣(yang)(yang)電(dian)(dian)路(lu)、電(dian)(dian)流取(qu)樣(yang)(yang)電(dian)(dian)路(lu)等組成。

　　電(dian)(dian)(dian)壓取樣(yang)電(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)、電(dian)(dian)(dian)流取樣(yang)電(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)將采樣(yang)到的(de)充電(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)壓、電(dian)(dian)(dian)流信號經PID補償電(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)送誤(wu)差放大(da)(da)電(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)放大(da)(da)后，控制PWM電(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)和(he)過壓、過流保護電(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)。

　　可(ke)編程芯片(MAX713)是充電(dian)控制(zhi)電(dian)路的(de)(de)核心器件，在本項目中根據對充電(dian)電(dian)池容量、電(dian)壓性質的(de)(de)綜(zong)合考慮，對MAX713設定的(de)(de)最大充電(dian)時間為(wei)(wei)264分鐘(zhong)，充電(dian)電(dian)流(liu)為(wei)(wei)C。MAX713的(de)(de)電(dian)路原理圖如圖6所示(shi)。

　　

 

　　圖(tu)6 MAX713充(chong)電控制電路圖(tu)

　　蓄電池激活電路

　　蓄電(dian)(dian)池放電(dian)(dian)激(ji)活電(dian)(dian)路，用(yong)于對記憶、鈍化(hua)、老(lao)化(hua)電(dian)(dian)池進行容量恢復。激(ji)活回路采用(yong)一個簡單的比較運放器對激(ji)活電(dian)(dian)壓、電(dian)(dian)流進行控(kong)制。

　

 

　　綜上所述，本文設計的大功率多功能充電器充分利(li)用了集成電(dian)路(lu)MAX713的控制功(gong)能，優(you)化了各種電(dian)路(lu)組合方式。具有(you)體積小(xiao)、重量(liang)輕(qing)、充電(dian)電(dian)池范圍廣等優(you)點。