HTCA-4818-R01充电器设计

胡屠

HTCA-4818-R01设计说明
一、        项目概况：
“三段式”充电器之所以成为市场主流，主要原因就是价格便宜。但是，“三段式”充电模式带来的失水和无温度变化控制，是造成电池寿命短的一个主要原因之一。再加上电路设计的不合理、IC芯片选择的错误，使得充电器的故障率远远高于普通开关电源（一些知名的品牌，年故障率都在百分之几，没有一个是在千分之几的）。
本项目的设计，希望改进充电模式，使大多数使用者的电池失水得到有效控制（通过“慢档”充电），并优化电路，正确选择IC，以达到降低充电器故障。
二、        设计目标：
1、        使用范围：
环境温度：－20℃～＋40℃
电网要求：～220V±20％   50Hz±5%
2、        额定输出功率：48V/1.8A
3、        最高效率：≥80％
4、        两档充电曲线
5、        温度补偿
三、        型号说明

四、        充电曲线：

五、        温度补偿：

老顽童

顶胡总一下。

大林子

留个脚印。

大林子

留个脚印。

clwjg

我也顶一下，希望做的更好！

zmg666666

支持

胡屠

六、        原边电路的设计：
原边设计有3个问题需要解决。
1、        UC3842易烧坏问题：
     由于在成车呆的时间不断，发现烧毁的充电器比例最大是UC3842的损坏。MOS管坏，UC3842坏；MOS管不坏，UC3842还坏。一半左右坏的充电器只需要换个UC3842，就恢复正常。查损坏UC3842，芯片7、5脚之间击穿，也既是UC3842的电源击穿。需要保护。环境温度：－20℃～＋40℃ ，芯片得选用UC2842，而不能选用UC3842。
    解决办法见下图：

      在UC28427脚上并一18V稳压二极管，同时将电阻R9由普通充电器的2.1~5.1Ω变为200～510Ω，以防止充电器在异常（比如输出短路）时出现的瞬间高压。

2、        MOS管的驱动需要优化：
电动车用充电器已经具备较大的功率，在MOS管驱动方面不能简单的处理，需要根据整个电路所用开关器件的速度和所画电路的水平调整MOS管的开关速度，以求最佳效率和最小EMC。在这方面，无刷控制器的厂家做了大量的工作，而充电器厂，进步缓慢。

如上所示，在门极电路中增加了C9、D4和R1。C9是为了消除或减弱开关时的自激。R7、R1、D4可以使得开、关的时间可以独立调整。
3、        电流取样：
绝大多数充电器原边MOS管的电流取样都是直接串连在MOS的驱动回路中。在门极信号通过放大区时，出现开关自激，这是造成充电器效率不高、EMC高的主要原因。解决开关门极信号自激的办法除了上图增加门极电容以外，还有两种办法：
1）、负压电流取样：
采用“安森美”公司的NCP1215，如下图所示，把取样电阻移出驱动回路。

    NCP1215是为20W以下的开关电源设计的，驱动能力不够，需要扩展驱动电路。NCP1215内置了专门的轻载降噪电路。价格为UC3842的1.5倍左右，2.1元/片。
  2）、采用门极调制：

这个电路是通过门极驱动信号来产生一个斜波信号来实现功率输出调制。这个电路基本上等效于电流反馈调制的恒功率输入电子变压器电路。在这里，我盼望网友们能多提出些参考意见。

胡屠

杀猪的渴望有设计能力的兄弟、姐妹们一起来设计这款充电器。

大林子

胡总考虑周到，我们插不上话。UC3842是容易坏，并稳压管很好，但R9不宜太大，几十Ω就好，数百欧可能会出现低压大功率时，电压压降过大的问题。整流二极管并的电容C9，最好串个电阻，消耗些功率，减少二极管的发热。保护嘛，我用LD7575就不错，很多保护功能都有了，低压，过压，短路，环路失控，电流消隐，绿色模式，降频，待机低功耗，5V失控，等等，电源VCC内部有32V稳压管。
    MOS管的驱动优化得很好了，没二话。
    电流取样我就知道串电阻和用四脚的MOS管，采用门极调制只在大功率机上用，在这里用好像测不到电流，短路的时候可能不好处理，失去了单周限流的电流型的优点。

胡屠

LD7575价格多少？我不希望我们的设计最后被充电器厂的笑：就你那成本还想做市场？除了驱动能力比3842差点外，性能可是高出一大块，尤其是有高压检测和过载延时。
门极调整方案是按最大输出功率功率设置最大导通宽度。它的最大风险还不是重载，而是在短路或者说变压器内续流不完有较大残流时，这时就会出现大的导通电流烧坏MOS管。大林说话了，还有那位继续？杀猪的感激不尽。

[ 本帖最后由 胡屠 于 2007-9-21 17:00 编辑 ]