您当前的位置:五五电子网电子知识电工技术电工文摘36V/30A镍氢电池充电电源的设计和实现 正文
36V/30A镍氢电池充电电源的设计和实现

36V/30A镍氢电池充电电源的设计和实现

点击数:7915 次   录入时间:03-04 11:41:52   整理:http://www.55dianzi.com   电工文摘

图5    斜坡补偿电路

    斜坡补偿设计步骤如下:

    1)计算电感电流的下降沿    m2=di/dt=Vout/L(A/s);

    2)计算反映到初级的电感电流下降沿    m2′=m2/n(n为高频变压器的匝比);

    3)计算初级测得的下降沿坡度Vm2=m2′RSENSE(V/s);

    4)计算CT充电时的坡度    d(Vosc)=Vosc/ton(V/s)

    应用叠加定理求斜坡补偿后电流输入端电压。斜坡补偿后加到芯片电流输入端的电压为

    VRAMP=(6)

    5)计算斜坡补偿值斜坡补偿电压VCOMP为

    VCOMP=(7)

式中:M为补偿比例,应大于0.5,一般取0.75~1。

    取补偿比例M=0.99,Ri=4.7kΩ,经计算得Rb=16kΩ

3    实验结果分析

    驱动电路脉冲波形如图6所示,其中开关频率f=25kHz,tr=0.423μs,tf=0.804μs,Vgs=15.23V。上升沿和下降沿比较陡峭,驱动电平适中,符合要求,有良好的驱动能力。

V:5V/格    t:10μs/格

图6    驱动电路脉冲波形

    如图7(a)所示,轻载时开关管漏源电压波形对称,不存在偏磁现象。当加载到一定程度时,开关管漏源电压波形出现不对称,说明同一桥臂的开关管导通不对称,从而出现偏磁现象。经分析,是由于斜波补偿不够导致,增大补偿量,偏磁现象得到明显抑制,开关管漏源电压波形基本对称,如图7(b)所示。

V:50V/格     t:10μs/格

(a)轻载时

V:50V/格    t:10μs/格

(b)满载时

图7    MOSFET漏源间的电压波形

    图8为合闸冲击电流限流电阻两端的电压波形,当SCR未起作用时,电压开始缓慢上升,充电结束后,电位跌至零,如图8(a)所示;当SCR起作用时,电压在开始很短的时间内有一个很小的幅值,这是SCR导通的过程,此后电压为零,整个过程电压几乎保持水平,说明合闸时电路电流比较小,如图8(b)所示。

V:50V/格    t:10μs/格

(a)SCR未起作用时

V:50V/格    t:10μs/格

(b)SCR工作时

图8    限流电阻两端的电压波形

    当满载运行时,即36V/30A输出时,输出电压纹波为1.327V,电源效率η=86.2%。当轻载运行时,输出电压纹波为0.223V,电源效率η=54.6%。当交流输入电压上下浮动10%时,输出电压浮动0.04V,基本不变,说明电源的负载调整率和电压调整率都很小。

4结语

    实验结果表明,设计的36V/30A电源,输出电压纹波较小,满载时电源效率较高,电网电压浮动时,电源能正常工作,应用在镍氢电池充电,达到了良好的效果。为改善电源的动态响应,减小电源的静态误差,PI调节和斜波补偿的设计显得尤为重要。

上一页  [1] [2] 


本文关键字:电源  电池  电工文摘电工技术 - 电工文摘