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。該充電(dian)器對(dui)充電(dian)過程(cheng)進(jin)行智能控(kong)制(zhi),系統中的管理(li)電(dian)還具(ju)有功能,可防止(zhi)電(dian)池的過充和過放對(dui)電(dian)池造成損壞(huai)。
1LLC諧振變換器
本(ben)充電器(qi)設(she)計(ji)中要考(kao)慮整(zheng)流濾(lv)波、能(neng)量(liang)轉換(huan),電、軟件設(she)計(ji)等。而LLC諧振(zhen)變換(huan)器(qi)是(shi)能(neng)量(liang)轉換(huan)中最重要的部分(fen),關系到充電器(qi)性能(neng)的好壞。下面著重介(jie)紹其基(ji)本(ben)結構、數學模型及時序分(fen)析。
1.1LLC諧(xie)振(zhen)變換器的基本結構
圖(tu)1所示為(wei)LLC諧振變(bian)換器的(de)原(yuan)理圖(tu)。諧振電(dian)感(gan)(gan)Lr、諧振電(dian)容Cr和并聯諧振電(dian)感(gan)(gan)Lm,構成LLC諧振網絡,Cr也起到隔直(zhi)作用(yong)[3].在變(bian)壓器次級,整流二極管直(zhi)接連接到輸出電(dian)容Co上。
大功率充(chong)電機LLC諧振網絡需要兩(liang)個磁性元件Lr和Lm。
然(ran)而(er),考慮到(dao)高頻變(bian)(bian)壓(ya)器(qi)(qi)(qi)實(shi)際結構,可以(yi)把磁性元件(jian)Lr和(he)Lm集成(cheng)在(zai)一(yi)個(ge)變(bian)(bian)壓(ya)器(qi)(qi)(qi)內(nei),利(li)用(yong)變(bian)(bian)壓(ya)器(qi)(qi)(qi)的(de)漏感作(zuo)為Lr,利(li)用(yong)變(bian)(bian)壓(ya)器(qi)(qi)(qi)的(de)磁化電感作(zuo)為Lm,這樣(yang)一(yi)來,可以(yi)大大減少磁性元件(jian)數(shu)目。在(zai)設計(ji)(ji)時,只要(yao)重點設計(ji)(ji)變(bian)(bian)壓(ya)器(qi)(qi)(qi)的(de)漏感與(yu)變(bian)(bian)壓(ya)器(qi)(qi)(qi)磁化電感即可。因此,為增加漏感,需要(yao)在(zai)變(bian)(bian)壓(ya)器(qi)(qi)(qi)中(zhong)加入適(shi)當的(de)氣(qi)隙(xi),并且控制變(bian)(bian)壓(ya)器(qi)(qi)(qi)原、副邊的(de)繞線(xian)方式(shi)可以(yi)提(ti)高品質(zhi)因素。
1.2LLC的數學(xue)模型分析
通過上述分析,由圖(tu)(tu)1的LLC諧振變換(huan)器的原理圖(tu)(tu)得其LLC等(deng)效模型如圖(tu)(tu)2所示。