LLC實現大功率智能充電器
引言
充電器與人們的日常生活密切相關,充電器充電性能的好壞與被充電池的使用壽命、充電效率等息息相關。下面介紹的就是一款應比亞迪公司(BYD)的要求,設計出的一種基于單片機的智能充電器。該充(chong)電(dian)器對充(chong)電(dian)過程進行(xing)智能控制,系統中的管理電(dian)還(huan)具有(you)功能,可防止電(dian)池的過充(chong)和過放對電(dian)池造成損壞(huai)。
1LLC諧振(zhen)變換器
本充電(dian)(dian)器(qi)(qi)設計中(zhong)要考慮整流濾波、能量(liang)轉換(huan),電(dian)(dian)、軟件(jian)設計等。而LLC諧振變換(huan)器(qi)(qi)是能量(liang)轉換(huan)中(zhong)最重要的(de)部分,關系到充電(dian)(dian)器(qi)(qi)性能的(de)好(hao)壞(huai)。下面著重介紹其基本結構、數學模型及時(shi)序分析。
1.1LLC諧振變換(huan)器的基本結構(gou)
圖1所(suo)示為LLC諧振(zhen)變(bian)換器的原理圖。諧振(zhen)電(dian)感Lr、諧振(zhen)電(dian)容(rong)(rong)Cr和并聯諧振(zhen)電(dian)感Lm,構(gou)成LLC諧振(zhen)網絡,Cr也起到(dao)隔直(zhi)(zhi)作用[3].在變(bian)壓器次(ci)級,整流(liu)二極(ji)管直(zhi)(zhi)接連接到(dao)輸出電(dian)容(rong)(rong)Co上。
大功率充電機(ji)LLC諧振網絡需要兩個磁性元件Lr和(he)Lm。
然而,考慮到高(gao)(gao)頻(pin)變(bian)(bian)(bian)壓(ya)(ya)(ya)(ya)器(qi)實際結構,可以(yi)把(ba)磁性元(yuan)件(jian)(jian)Lr和Lm集成在一個變(bian)(bian)(bian)壓(ya)(ya)(ya)(ya)器(qi)內(nei),利用(yong)變(bian)(bian)(bian)壓(ya)(ya)(ya)(ya)器(qi)的(de)漏(lou)感(gan)(gan)作為(wei)Lr,利用(yong)變(bian)(bian)(bian)壓(ya)(ya)(ya)(ya)器(qi)的(de)磁化電(dian)感(gan)(gan)作為(wei)Lm,這樣一來,可以(yi)大大減(jian)少磁性元(yuan)件(jian)(jian)數(shu)目。在設(she)計時,只(zhi)要重點設(she)計變(bian)(bian)(bian)壓(ya)(ya)(ya)(ya)器(qi)的(de)漏(lou)感(gan)(gan)與變(bian)(bian)(bian)壓(ya)(ya)(ya)(ya)器(qi)磁化電(dian)感(gan)(gan)即可。因此,為(wei)增加漏(lou)感(gan)(gan),需(xu)要在變(bian)(bian)(bian)壓(ya)(ya)(ya)(ya)器(qi)中加入(ru)適當的(de)氣隙(xi),并且控制變(bian)(bian)(bian)壓(ya)(ya)(ya)(ya)器(qi)原、副邊(bian)的(de)繞線(xian)方式可以(yi)提高(gao)(gao)品質因素(su)。
1.2LLC的數(shu)學模型分析
通過上述分析,由圖(tu)1的LLC諧振變換器的原理圖(tu)得其LLC等(deng)效模(mo)型如圖(tu)2所示。
