充电器电路图 最简充电器电路图

山寨手机充电器电路图
充电器电路图 最简充电器电路图



飞毛腿SC-537A充电器电路原理图分析

该充电器用于手机锂电池充电,电路简单。元件少,具有恒流、限压、电池极性识别与保护功能等优点,价格低廉。其工作原理图如附图所示

一、工作原理

1.恒流、限压、充电电路。该部分由02、R6、R8、ZD2、R9、R10和R13等元件组成。当接通市电叫,开关变压器T1次级感应出交流电压。经D4、C4整流滤波后提供约12.5V直流电压。一路通过R6、R1l、R14、LED3(FuL饱和指示灯)和R15形成回路,LED3点亮,表示待充状态:另一路电压通过R8限流,ZD2(5V1)稳压,再由并联的R9、R10和R13分压为Q2b极提供偏置,使Q2处于导通预充状态。恒流源机构由Q2与其基极分压电阻和ZD2等元件组成。当装入被充电池时12.5V电压即通过R6限流,经Q2的c—e极对电池恒流充电。这时由于Ul(Ul为软封装IC型号不详)与R6并联。R6两端的电压降使其①脚电位高于③脚,②脚就输出每秒约两个负脉冲。

使LED2(CH充电指示灯)频频闪烁点亮,表示正在正常充电。随着被充电池端电压的逐渐升高,即Q2

e极电位升高,升至设定的限压值(4.25V)时,由于Q2的b极电位不变,使Q2转入截止,充电结束。这时Q2

c极悬空,Ul的③脚呈高电位,U1的②脚输出高电平,LED2熄灭。这时电流就通过R6、R11、R14限流对电池涓流充电,并点亮LED3。LED3作待充、饱和、涓流充电三重指示。

2.极性识别电路。此部分由R12和LEDl(TEST红色极性指示灯)构成。保护电路由Q3和R7等元件构成。假设被充电池极性接反了。

LED1就正偏点亮,警告应切换开关K,才能正常充电。如果电池一旦接反,Q3的I)极经R7获得正偏置,Q3导通,Q2的b极电位被下拉短路而截止,阻断了电流输出(否则电池就会被反充而报废),从而保护了电池和充电器两者的安全。



三星TAD437JBE充电器原理图分析

根据实物绘制出其原理图如图所示,该电路乃是一款少见(同时用两块IC)手机充电器开关电源电路,关键元件有ICl(SCl009PN,DIP-8直插式封装,但⑥脚位置无引脚)、IC2(AA6K66,SOP-6贴片式封装)、光耦PCI和体积较大的变压器、电解电容器等,其余的为贴片阻容元件。

因电路结构和所用IC均为不常见类型,对其功能没法了解,分析工作只能从原理图推测入手,其工作过程大概是:接通市电时,交流220V电压经过保险电阻FRl至D1~D4组成的全桥整流为脉动直流电,再由C1、L1、L2、R1和C2构成的π型滤波网络进行滤波,得到约300V比较平稳的直流电压,此电压经开关变压器T初级绕组LI至ICl⑤脚,为ICl提供初始启动电压,使高压电路开始振荡工作。ICl⑤脚既是电源端,又是内部开关管D极(即脉宽调制信号输出端),①脚为反馈信号检测输入端,④脚是内部基准电压源端(外接稳压管),本电路把其余四引脚都设计为接地,具体功能不详。R3、R4、R5、C3和D5构成反峰吸收网络,保护ICl不至于损坏。高压电路振荡工作后,信号经开关变压器T耦合,使T次级绕组LO两端感应出交流电压,XCD6整流,R7、R8限流,再经由C10、C11、B1、RSl和RS2构成的滤波电路滤波(其中C10和C11的负端分别为低压电路的1次地和2次地),输出5.0V电压,为手机电池提供0.7A的充电电流充电。R6和C7组成反峰吸收网络。



汽车USB电源电路

Adding a dual USB switch (MAX1558) to a switching regulator (MAX5035B) yields a small circuit that can be built into the plug of an automotive cigarette lighter. It enables the single lighter socket to power or charge two automotive accessories such as portable navigation devices, while providing fault indicators and overload protection.

Automotive accessories such as portable navigation devices (PNDs) are usually powered or charged using a simple adaptor plugged into the cigarette lighter. But, what if you want to power or charge two devices at once? The circuit in Figure 1 is just what you need.



Figure 1. This automotive USB power supply generates two regulated, supply-voltage outputs from a single unregulated input.

IC1 generates 5V from any input between 7.5V and 76V. That range is wide enough to include the complete range of car-battery voltage plus the 40V spike that can occur during a load dump. The IC is simple to use, because it has an internal power switch and requires no compensation circuit.

IC2 distributes the 5V generated by IC1 to two separate outputs. It not only distributes power, it also protects against overload conditions. Most portable equipment is powered or charged through a USB interface, whose current limit is 500mA. Because IC2 is intended for USB applications, it latches off any port that tries to deliver more than 500mA, while leaving the other port unaffected. Auto-restart capability ensures that the port recovers automatically after the overload condition has been removed.

Figure 2 shows the protection feature in action. Output B has a constant load of 300mA, and output A is switched between a load of 100mA and an overload of 600mA. On the left we see that IC2 switches off output A after an overload, but allows a 20ms delay to avoid responding to brief transients. The overload is removed 80ms later, and after another 20ms the auto-restart brings output A back online. On the right, we see that output B is completely unaware of the problem in output A. (The fault indicator output FLTA, however, goes low to indicate a problem in channel A.)



Figure 2. These current/voltage waveforms from Figure 1 show that an overload on output A (left graph) has no effect on output B (right graph). Fault indicator outputs FLTA and FLTB warn of overloads.

This circuit is small because it has few external components. You can build it into a cigarette lighter plug, or place it in a small space behind the dashboard.

通嘉专为电池充电器开发的一次侧控制IC- LD7511

传统反驰式电源电路, 需要光耦合器来设计回授电路, 增加电路体积、零件成本及功率损耗。因此对于一般小功率、小体积需求的应用,通嘉提供的一系列一次侧控制IC, 以更少的零件数,更小的电路体积,有效的电压/电流精确度控制,同时省却光耦合器, 帮助系统设计者设计出更具竞争力之产品。

通嘉推出一款专为电池充电器所开发的一次侧控制IC- LD7511, 具备 CV/CC(定电压/定电流), 低激活电流,Green Mode 省电功能与EMI抑制能力,不但所需零件数精简, SOT-26与DIP-8两种包装, 提供更多设计弹性。此款IC内建OTP(过温保护)、OVP(过电压保护)等保护功能,可避免在不正常操作下损坏系统电路。

而针对LED照明应用, 通嘉同时也推出一款LD7820, 提供定电流控制机制,特别适用于E27/E17此类精巧的球泡灯,电路精简及隔离式架构, 能协助设计者开发出符合安全规范的产品,电流精确度达±5%,为同质产品中的佼佼者。此款IC同时内建线圈感值补偿、OVP(过电压保护)、OTP(过温保护) 等保护功能。

LD7921/22 采用上述一次侧控制架构,并将一次侧高压700V MOS开关整合成单一芯片(DIP 7),LD7921/22 分别可应用至 8W/16W 以内的系统,更详细信息,请联系通嘉业务或代理商或造访通嘉网站, 取得更多技术信息www.leadtrend.com.tw。



便携式设备需要高性能的电池充电器-Portable Devi

Abstract: Three techniques are shown for charging lithium-ion (Li+) batteries. Linear, switch-mode, and pulse circuits are shown for each type.

The proliferation of portable devices in recent years has underlined the need for small, efficient batteries and battery chargers. As a result, there have been great strides in battery technology, with lithium-ion and lithium-polymer among the more popular battery chemistries. To get the most performance from such batteries, designers have focused on the battery charger. In turn, chargers are keeping pace with battery technology, enabling the fullest use of a battery's capacity.

For notebook computers, in which size, weight, and battery life are critical, the standard battery is a lithium-ion type. A recent offshoot of the lithium-ion chemistry uses polymers, which allow the battery to be molded into complex shapes. Lithium-polymer batteries should prove popular for cell phones, handheld computers, and other small applications. Because lithium-ion and lithium-polymer chemistries are similar, their charging methods are nearly identical. They differ mainly in their termination voltage and charging current.

The traditional method of charging lithium-ion batteries is to apply constant current and constant voltage. Constant current is applied at the beginning of a typical full-charge cycle, when the battery voltage is low. When the battery voltage rises to a specified limit, the charger switches to constant voltage and continues in that mode until the charging current declines to nearly zero. At that time, the battery is fully charged. During the constant-voltage phase, current drops exponentially due to the sum of battery resistance and any resistance in series with the battery (much like charging a capacitor through a resistor). Because current drops exponentially, a complete, full charge takes a long time.

The limit for charging current need not be as accurate as the limit for charging voltage. The voltage limit is critical: Higher voltage enables the battery to store more energy, but excessive voltage damages the battery. Thus, typical lithium-ion chargers impose the voltage limit with accuracies better than 1%.

Even when charging at a constant high current (higher than ?1C, where C is the battery capacity in ampere-hours), the constant-current charging time is small compared to the overall charging time. Constant-voltage mode, determined mostly by the battery's physical characteristics, takes most of the charging time. Thus, increasing the charging current has little effect on the overall charge time.

One way of charging lithium-ion batteries is with a linear charger (Figure 1), in which the source for charging voltage or current is usually the DC output of an AC adapter (wall cube). The controller (IC1) drives an external pnp transistor to generate the charging voltage and current. A PIC controller in this circuit (IC2) controls the charging voltage and current via its PWM outputs. By changing the charging voltage and current, this controller accommodates different battery types and chemistries.



Figure 1. A switch-mode charger (IC1) and microcontroller (IC2) form a chemistry-independent battery charger.

In many systems, the extra PWM outputs on an existing controller can program the charger. And, if the charger is dedicated to a single battery type, it can be simplified further by programming the charging voltage and current with external resistors.

Linear chargers are relatively small and simple, but their power dissipation is a drawback. Consider the following: The voltage of a typical lithium-ion battery ranges from 2.7V to 4.2V. To ensure sufficient input voltage to charge the battery to 4.2V, the source voltage must exceed 4.5V. Thus, the output from a typical inexpensive AC wall cube with 10% output-voltage tolerance must range from 4.5V to 5.5V. Maximum dissipation in the pnp pass transistor occurs at maximum input voltage and minimum battery voltage. For a typical 1A ±10% charging current, therefore, the charger's power dissipation can exceed 3 watts.

If this 3W is dissipated in a small portable device such as a cell phone or PDA, the resulting temperature rise can be considerable. It can affect the device electronics, and it may be simply undesirable to the end user. You can reduce the power dissipation with an external battery charger or docking cradle, but these options may not be available. In that case, a switch-mode charger offers the efficiency needed.



Figure 2. This switch-mode-charger IC exhibits high efficiency over a wide range of source voltage, battery voltage, and charging current.

The IC in Figure 2 uses two external n-channel MOSFETs to chop the source voltage, which is then filtered to generate the required battery-charging current or voltage. These MOSFET pass elements act as switches. They are either on, passing the current with little voltage drop, or off, dropping the voltage with no current. This action greatly reduces power dissipation in the pass transistors (versus that in a linear charger), and the power dissipation shows little variation in response to changes in the source voltage, the battery voltage, and the charging current.

The efficiency of this circuit (>90% over most of its operating range) produces less power dissipation over the wide ranges of source voltage, battery voltage, and charging current. Switch-mode chargers minimize power dissipation at the cost of greater size and complexity.

A new method for charging lithium-ion batteries (constant-current pulse charging) provides the benefits of a linear charger and a switch-mode charger as well. It limits the charging current by employing a current-limited wall cube. The wall-cube current is switched to the battery for constant-current charging. As battery voltage rises to the voltage limit, the current source is switched on and off, thereby supplying a required average current to the battery without exceeding the battery voltage.

Power dissipation is low, because the switch is either on or off, as for a switch-mode charger. Yet the circuit is simple, as is a linear charger, because no output filter is required. It can dissipate more power while in the current-limit mode (depending on the wall cube used), but that has little effect on the battery or its load if the maximum safe temperature is not exceeded.

The p-channel MOSFET in a current-limited wall-cube charger circuit (Figure 3) switches the wall-cube current into the battery. Because the IC resides in a small μMax package and the external MOSFET package can be as small as a SOT-23, this circuit is smaller and less complex than a switching charger. A complete charger can be made with only two capacitors and one resistor in addition to the external MOSFET. (RADJ, the LED, the Schottky, and the thermistor are all optional components.)



Figure 3. This lithium-ion-charger IC has low power dissipation, yet requires less space than do typical linear chargers for the same application.

As portable devices become smaller and more complex, the charger becomes more critical in getting the most from the battery. Getting power dissipation out of the device and away from the battery improves the device and reduces stress on the battery. Although conventional linear and switch-mode lithium-ion chargers still have a place, the current-limited source-pulse charger optimizes the size and the performance of portable devices.

铅酸蓄电池充电器智能定时插座的制作

智能定时插座的电路见图,共由交流电源开关、电磁脱钩线圈驱动电路、定时电路、直流电源电路4部分组成。将该电路插上电源插头,按下交流电源开关S1按钮,接通220V交流电源即可开始工作。220V交流电源一路经14V电源变压器T降压、桥式整流电路整流、滤波电容C1滤波、三端稳压集成电路IC1稳压、滤波电容C2滤波产生稳定的+12V直流电源,该+12V分三路输出:(1)经R4加到LED2作+12V直流电源工作指示。(2)经R3、VD2、LED3串联稳压后经C3滤波加到稳压调整管VT4基极,使VT4将+12V稳压为2.1V,由VT4发射极输出,该2.1V经C4滤波后加到石英小闹钟电源正负极为其提供直流电源(提示一点:2.1V高了些,石英小闹钟走时稍快一些,定时值按4~5小时即可)。(3)加到开关S1的电磁脱钩线圈上。  220V交流电源另一路经定时插座加到充电器,当充电器还未转入浮充充电状态时,充电器的红灯LED1得电发光,LED1两端的2V电压经插头P1、插孔J1、电阻R2加到VT3基极,VT3饱和导通,将2.1V稳压调整管VT4基极短路到地,稳压调整管VT4截止,石英小闹钟无直流电源供给而不工作,当充电器转入涓电流浮充充电阶段时,充电器红色二极管LED1两端变为零电压熄灭(充电器绿色二极管则发光),此时VT3也因基极零电压而截止,电源调整管VT4正常导通,输出2.1V直流电源,石英小闹钟得电开始计时,当计时到预先设定值时,石英小闹钟输出低电平音频脉冲讯响信号,该低电平音频脉冲信号通过VT2放大整流经电容C5滤波输出一直流电压,使VT1饱和导通,开关S1电磁脱钩线圈得电产生磁力,使开关按钮脱钩跳开,断开交流电源,从而实现自动结束充电。

元件选择

元件选择如电路原理图上的标注:VT1、VT3、VT4选用S8050型三极管,VT2选用S8550型三极管,IC1选用LM7812,VD1选用IN4148型二极管,VD2~D6选用IN4007型二极管,LED1、LED2选用普通红色发光二极管,LED3选用普通绿色发光二极管,R1选用2kΩ普通电阻,R2选用10kΩ普通电阻,R3、R4选用1kΩ普通电阻,开关S1选用KDC-A01-06Y型的,P1和J1分别选用普通单声道耳机插头、插孔。变压器T选用3W/14V电源变压器,C1选用1000μF/25V电解电容,C2、C3、C4选470μF/25V电解电容,C5选用47μF/25V电解电容。



新颖的自行车充电器电路

这种充电器是用于电动自行车充电。它的特点是一旦充满电量就立即停止。将充电器AC220V三线插头插入该装置的交流电源插座中,36V插头插入该装置的莲花插孔中,再将该装置的AC220V三线插头接入市电.



锂电池快速自动充电器电路图

该电路采用了LM3420—8.4专用锂电池充电控制器。当电池组电压低于8.4V时,LM3420输出端①脚(OUT)无输出电流,晶体管Q2截止,因此,电压可调稳压器LM317输出恒定电流,其电流值取决于RL的取值。

LM317额定电流为1.5A,若需要更大的充电电流,可选用LM338或LM350。充电过程中,电池电压会不断上升。电池电压被LM3420的输入脚④(IN)检测,当电池电压升到8.4V(两节锂电池)时,LM3420输出端①脚有输出电压,使Q2控制LM317转入恒压充电过程,电池电压稳定在8.4V,此后充电电流开始减小,锂电池充足电后,充电电流下降到涓流充电。

当输入电压中断后,晶体管Q1截止,电池组与LM3420断开,二极管D1的作用可避免电池通过LM317放电。



本电路带充电状态显示功能,红灯闪正在充,绿灯闪马上要充满,绿灯亮完全充满。只要您有12V的电源就可以,接完电路后先别装电池,调右下角的可调电阻,使电池输出端为4.2V,再调左下角的可调电阻使LM358第三脚为0.16V就可以了,充电电流为380mA,超快,三个并连的二极管是降压的,防止LM317过热,且LM317须加散热片,图中的三极管可以任意型号。



采用BQ2002的快速充电器原理电路

充电开始后,bqZ2根据BAT和TS的输入来判断电池电压和温度是否正常,如果电池电压和温度超出快速充电的条件范围,bq2002将以TM端决定的速率开始涓流充电,反之,就开始进行快速充电。采用BQ2002的快速充电器原理电路:



微距条件下的无线传能的实现

无线通信传送的都是微弱的信息,而不是功率较大的/能量。因此许多使用极为方便的便携式的移动产品,都要不定期地连接电网进行充电,也因此不得不留下各种插口和连接电缆。这就很难实现具有防水性能的密封工艺,而且这种个性化的线缆使得不同产品的充电器很难通用。如果彻底去掉这些尾巴,移动终端设备就可以获得真正的自由。也易于实现密封和防水。这个目标必须要求能量也像信息一样实现无线传输。

能量的传送和信号的传输要求显然不同,后者要求其内容的完整和真实,不太要求效率,而前者要求的是功率和效率。虽然能量的无线传送的想法早已有之,但因为一直无法突破效率这个瓶颈,使它一直不能进入实用领域。

目前,这个瓶颈仍然没有实质性的突破。但是如果对传输距离没有严格要求(不跟无线通信比),比如在数cm(本文称微距)的范围内,其传输效率就很容易提高到满意的程度。如果能用比较简单的设备实现微距条件下的无线传能,并形成商业化的推广应用,当今社会随处可见的移动电子设备将有可能面临一次新的变革。

2 工作原理

将直流电转换成高频交流电,然后通过没有任何有有线连接的原、副线圈之间的互感耦合实现电能的无线馈送。基本方案如图1所示。



本无线充电器由电能发送电路和电能接收与充电控制电路两部分构成。

2.1 电能发送部分

如图2,无线电能发送单元的供电电源有两种:220V交流和24V直流(如汽车电源),由继电器J选择。按照交流优先的原则,图中继电器J的常闭触点与直流(电池BT1)连接。正常情况下S3处于接通状态。



图2无线电能发送单元电路图

无线充电模块

当有交流供电时,整流滤波后的约26V直流使继电器J吸合,发送电路单元便工作于交流供电方式,此时直流电源BT1与电能发送电路断开,同时LED1(绿色)发光显示这一状态。

经继电器J选择的+24V直流电主要为发射线圈L1供电,此外,经IC1(78L12)降压后为集成电路IC2供电,为保证J的动作不影响发送电路的稳定工作,电容C3的容量不得小于2200uF。

电能的无线传送实际上是通过发射线圈L1和接收线圈L2的互感作用实现的,这里L1与L2构成一个无磁芯的变压器的原、副线圈。为保证足够的功率和尽可能高的效率,应选择较高的调制频率,同时要考虑到器件的高频特性,经实验选择1.6MHz较为合适。

IC1为CMOS六非门CD4069,这里只用了三个非门,由F1,F2构成方波振荡器,产生约1.6MHz的方波,经F3缓冲并整形,得到幅度约11V的方波来激励VMOS功放管IRF640.足以使其工作在开关状态(丁类),以保证尽可能高的转换效率。为保证它与L1C8回路的谐振频率一致。可将C4定为100pF,R1待调。为此将R1暂定为3K,并串入可调电阻RP1。在谐振状态,尽管激励是方波,但L1中的电压是同频正弦波。

由此可见,这一部分实际上是个变频器,它将50Hz的正弦转变成1.6MHz的正弦。

2.2 电能接收与充电控制部分

正常情况下,接收线圈L2与发射线圈L1相距不过几cm,且接近同轴,此时可获得较高的传输效率。

电能接收与充电控制电路单元的原理如图3所示。

L2感应得到的1.6MHz的正弦电压有效值约有16V(空载)。经桥式整流(由4只1N4148高频开关二极管构成)和C5滤波,得到约20V的直流。作为充电控制部分的唯一电源。

由R4,RP2和TL431构成精密参考电压4.15V(锂离子电池的充电终止电压)经R12接到运放IC的同相输入端3。当IC2的反相输入端2低于4.15V时(充电过程中),IC3输出的高电位一方面使Q4饱和从而在LED2两端得到约2V的稳定电压(LED的正向导通具有稳压特性),Q5与R6、R7便据此构成恒流电路I0=2-0.7R6+R7。另一方面R5使Q3截止,LED3不亮。



图3无线电能接收器电路图

当电池充满(略大于4.15V)时,IC3的反相输入端2略高于4.15V。运放便输出低电位,此时Q4截止,恒流管Q5因完全得不到偏流而截止,因而停止充电。同时运放输出的低电位经R8使Q3导通,点亮LED3作为充满状态指示。

两种充电模式由R6、R7决定。这个非序列值可以在E24序列电阻的标称值为918的电阻中找到,就用918的也行。

如果作为产品设计,这部分电路应当尽可能微型化(电流表电压表只是在实验品中调试时用,产品中不需要),最好成为电池的附属电路。

3 主要元器件选择

电源变压器T1:5VA18V,这里利用现有的双18V的,经整流滤波后得到约24V的直流

继电器J:DC24V,经测量其可靠吸合电流为13mA

保险管FUSE:快速反应的1A

可调电阻RP1和RP2:用精密可调的

谐振电容C8:瓷介电容耐压不小于63V

整流桥D5-D8:用高频开关管1N4148

精密电压源:TL431

运放IC3:OPA335,TI公司的轨对轨精密单运放

晶体管Q3、Q4和Q5:要求漏电流小于0.1uA,放大倍数大于200,图中已标型号

发光管LED2:普亮(红),正向VA特性尽可能陡直(动态电阻小,稳压特性好)

发送线圈L1:用U1mm的漆包线在U66mm的圆柱体(易拉罐正好)上密绕20匝,用502胶适当粘接,脱胎成桶形线圈

接收线圈L2:用U0.4mm的漆包线在同样的圆柱体上密绕20匝,脱胎后整理成密圈形然后粘接固定。这是为了使接收单元尽可能薄型化

4 调试要点

在发送单元的FUSE1回路上串入电流表,以保持监测。按以下顺序调试。

4.1 调工作频率

调PR1使F1-F2产生的方波频率与C8L1的谐振频率一致。此时电流表的读数最小,接收线圈L2所得的感应电压最大,暂不接被充电池BT2.。

4.2 调基准电压

保持L1与L2相距2cm并同轴,此时C5两端的直流电压应当有18-20V。

调RP2使其两端电压为4.15V,这就是锂离子电池的充电终止电压。改变L1与L2的间距,在0-6cm之间基准电压应当恒定为4.15V。

任何一项调试必须在保证其他条件不变的情况下进行。

4.3 调充电控制

增大L1与L2的间距(约55mm),使C5两端的直流电压降为8V。或者关掉发送单元,在C5两端接上8V的实验电源。

在运放输出高电位的情况下,将R10换成5M的电位器,由大往小调,在能保证Q4完全饱和的情况下,对其电阻的最大值取3/4,成为调定的R10。这是为了即保证控制可靠,又要尽可能省电。

4.4 调充满显示

在运放输出高电位时,保证Q3截止(LED3不亮)的前提下,R5取最大。

在运放输出低电位时,在LED3中串入电流表,调R8使电流表读数为0.5mA,此时LED3有足够的亮度(方法同4-3,目的同4-3)。

这样,接收单元的充电控制电路总耗电不到2mA。其中R4支路有1mA左右,Q3和Q4有0.5mA(Q3和Q4不会同时导通),IC2耗电更小(小于0.01mA)。

5 性能测试

应保证L1与L2附近没有其他金属或磁介质。

5.1 耦合性能

在接收单元空载(不接被充电池)情况下,保持L1与L2同轴,改变L1-L2间距,测量接收单元C5两端电压DCV。

在5cm内,充电控制电路能保证准确可靠的工作,6cm仍可充电。



5.2 充电控制

保持L1与L2同轴并固定于相距2cm,接上待充电池,并接上电压表。

断开SW,电流表读数为10mA,此为慢充电工作方式;接通SW,电流表读数为30mA,此为快充电工作方式。

当充电使电压表读数达到4.15V时,LED3熄且LED2亮,同时电流表读数为零,表明电池BT2已被充满并自动停止充电,并且显示这一状态。

测试时,被充电池可用一只20000uF电容代替,以缩短充电时间便于测试。

5.3 换能效率

仍保持L1与L2同轴相距2cm,充电器分别工作于快充、慢充和停充,测量。



5.4 电源切换

断开S1,继电器复位,由直流电源BT1供电;接通S1,继电器吸合,由交流电源供电,此时BT1被断开。

两种供电方式对以上测试结果完全相同。

S3用于两种供电方式的人工切换或强行用直流,一般处于接通状态。

6 结语

本设计仅针对100mAh左右的小容量锂离子电池和锂聚合物电池,适用于MP3、MP4和蓝牙耳机等袖珍式数码产品。将它推广到大容量电池,并不存在原则性的障碍。

非接触式电动车充电方式解析

电动车的充电装置相当于汽车燃料的加注站,可以通过反复充电提供车辆持续运行的能源。当国内开始大张旗鼓地建设有线充电桩和充电站时,国外涌现出了三种非接触式电动车充电装置,并不同程度地进入了商业化运营。非接触充电装置有哪些类型?基本工作原理是什么?它的充电效率、安全性、便利性如何?这些,都是人们所关注的。

非接触充电装置的类型

非接触充电装置有电磁感应、磁共振、微波三种方式。



非接触充电装置的优势

与电动车相比,传统燃料汽车不仅在使用便利性、整备质量、续驶能力、制造和使用成本等方面存在着诸多优势,而且补充燃料时也无需消耗更多的时间。

电动车不仅充电时间长,并且更换电池或利用充电桩等通过电缆充电等模式,的确存在操作上的不便。并且雨天作业的安全性问题,更是令人担忧。

非接触充电装置不需要用电缆将车辆与供电系统连接,便可以直接对其进行快速充电。加之非接触快速充电能够布置在停车场、住宅、路边等多种场所,又可以为各种类型的电动(包括外充电式混合动力)汽车提供充电服务,使电动车随时随地充电变为可能。对于公交车,可以将充电设施布置在终点站、枢纽站、换乘站等地点,利用短暂的停车时间便可以完成快速充电。

非接触充电装置的工作原理

一、电磁感应方式

电磁感应通过送电线圈和接收线圈之间传输电力,是最接近实用化的一种充电方式。当送电线圈中有交变电流通过时,发送(初级)、接收(次级)两线圈之间产生交替变化的磁束,由此在次级线圈产生随磁束变化的感应电动势,通过接收线圈端子对外输出交变电流。



a)电力传送基本原理



b)实际布线方式

电磁感应方式的基本工作原理

目前存在的问题是:送电距离比较短(约100mm左右),并且送电与接受两部分出现较大偏差时,则电力传输效率就会明显下降;功率大小与线圈尺寸直接相关,需要大功率传送电力时,须在基础设施建设和电力设备方面加大投入。

二、磁共振方式

磁共振传送方式由美国麻省理工学院(MIT)于2007年研制成功,公诸于世以来,一直备受世界各国的普遍关注。

它主要由电源、电力输出、电力接收、整流器等主要部分组成,基本原理与电磁感应方式基本相同。电源传送部分有电流通过时,所产生的交变磁束使接收部分产生电势,为电池充电时输出电流。

不同之处在于,磁共振方式加装了一个高频驱动电源,采用兼备线圈和电容器的LC共振电路,而并非由简单线圈构成送电和接收两个单元。

  磁共振方式的基本工作原理

共振频率的数值,会随送电与接收单元之间距离的变化而改变。当传送距离发生改变时,传输效率也会像电磁感应一样迅速降低。为此,可通过控制电路调整共振频率,使两个单元的电路发生共振亦即“共鸣”。所以,也称这种磁共振状态为“磁共鸣”。

在控制回路的作用下改变传送与接收的频率,可将电力传送距离增大至数米左右,同时将两单元电路的电阻降至最小以提高传送效率。

当然,传输效率还与发送与接收电单元的直径相关,传送面积越大,传输效率也越高。目前的传输距离可达400mm左右,传输效率可达95%。

三、微波方式

使用2.45GHz的电波发生装置传送电力,发送装置与微波炉使用的“磁控管”基本相同。传送的微波也是交流电波,可用天线在不同方向接收,用整流电路转换成直流电为汽车电池充电,并且可以实现一点对多点的远距离传送。



微波方式可以同时一点对多点的远距离传送

为防止充电时微波外漏,充电部部分装有金属屏蔽装置。使用中,送电与接收之间的有效屏蔽可防止微波外漏。

目前存在的主要的问题是,磁控管产生微波时的效率过低,造成许多电力变为热能被白白消耗。

非接触充电装置在日本的应用

2009年7月,日产与昭和飞行机公司公开了电磁感应式非接触充电系统,其传输距离为100mm左右,传输效率可达90%。

但是,当停车位置出现偏差而导致发送与接收盘之间出现较大误差时,则会严重影响电力传送效率。目前,正在致力于停车的横、纵向偏差在200~300mm范围,同样确保其具有90%以上传输效率的研究。



a) 充电工作状态,图中上为车载部分,下为传送部分



b) 车载接收装置总成

昭和飞行机公司研制的电磁感应式非接触充电装置

此外,上述两家公司对传送、接收之间进入动物以及金属碎片等造成的不良影响也进行了研究。因为,这类异物会在二者之间产生涡流,从而导致发热并影响传送效率。

长野日本无线公司,于2009年8月宣布开发出了基于磁共振的充电系统。与电磁感应方式相比,磁共振方式具有传送距离长、停车误差要求低等优点。可以在 600mm的传输距离内确保90%的传送效率。但目前的传送功率还比较小(约1kW左右),拟定从叉车等使用范围进入市场,伴随着技术成熟程度和传送功率的提高,有望很快进入电动车电充电领域。

三菱重工业开发的微波式非接触充电系统,将一组共48个硅整流二极管作为接收天线,每个硅整流二极管可产生20V的电压和一定的直流电,能够将电压提升至充电所需的指标并可实现1kW的功率输出。其优点是成本低,整套费用约合人民币2万元左右。缺点是传输效率低,目前的传送效率只有38%。对此,三菱重工认为:“虽不适于快速充电,但作为夜间谷区充电,电费只有传统燃料费的10%~20%。如果将发热过大的磁控管用于生活用水加热,则综合效率可到70%。此外,在安全方面也有防止微波泄露装置,使用中不会给车辆上的电子设备和周边人员身上的起搏器造成影响。

非接触充电方式一经问世,便得到了世界各国的普遍关注,同样也值得国内同行学习与借鉴。与充电站、充电桩的建设投资相比成本较低,并且免去了接线所需的操作和等待的时间,具有布置灵活、使用便利、安全可靠等绝对优势。

电动车充电器的常见故障的维修方法

电动车以其出行便捷、低碳环保的优势已进入我们的生活,但它的充电器故障率较高很令人头疼。出于这个缘故,本人根据多年酌维修经验,总结了电动车充电器的常见故障的维修方法,供大家参考。



常见故障维修

由于电动车充电器的输入电路工作在高电压、太电流的状态下,因此,故障率最高。如高压大电流整流三极管、滤波电容、开关功率管等;其次较易损坏的就是输出整流部分的整流二极管、保护二极管、滤波电容、限流电阻等;再就是脉宽调制控制器的反馈部分和保护电路部分。

1.保险丝管熔断

一般情况下,保险丝管熔断说明充电器的内部电路存在短路或过流的故障。这是由于充电器长时间工作在高电压、大电流的状态下,内部器件的故障率较高所致。另外,电网电压的波动,浪涌都会引起充电器内电流瞬间增大而使保险丝熔断。

维修方法∶首先仔细查看电路板上面的各个元件,看这些元件的外表是否被烧糊或有电解液溢出,闻—闻有无异昧。再测量电源输入端的电阻值,若小于20OkΩ ,则说明后端有局部短路现象,然后分别测量4只整流二极管正,反电阻值和两个限流电阻的阻值,看有无短路或烧坏的;最后再测量电源滤波电容是否能进行正常充放电、开关功率管是否击穿损坏、UC3842及周围元件是否击穿,烧坏等。需要说明的是,因是在路测量,有可能会使测量结果有误或造成误判,因此必要时可把元器件焊下来测量。如果仍然没有上述情况,则测量一下输入电源线及输出电源线是否内部短路。一般情况上,在熔断器熔断故障中,整流二极管,电源滤波电容、开关功率管、UC3842是易损件,损坏的概率可达95%以上,要着重检查这些元器件,就很容易排除故障。

2.无直流电压输出或电压输出不稳定

如果保险丝是完好的,在有负载的惰况下.这类故障要原因有:过压、过流保护电路出现开路,短路现象;振痨电路没有工作;电源负载过重,高频整流滤波电路中整流二极管被击穿:滤波电容漏电等。

维修方法:首先,用万用表测量高频脉冲变压器的各个元器件是否有损坏:排除了高频整流二极管击穿、负载短路的情况后,再测量各输出端的直流电压,如果这时输出仍为零,则可以肯定是电源的控制电路出了故障,最后用万用表静态测量高频滤波电路中整流二极管及低压滤波电容是否损坏,如果上述元器件有损坏,更换好新元器件,一般故障即可排除。但要注意:输出线断线或开焊、虚焊也会造成这种故障,在维修时应注意这种情况。

3.无直流电压输出,但保险丝丝完好

这种现象说明充电器未工作,或是工作后进入了保护状态。

维修方法:首先应判断一下充电器的变控芯片UC3842是否处在王作状态或已经损坏。具体判断方法是:加电测UC3842的7脚对地电压,若7脚电压正常并且8脚有+5∨电压,1、2、4、6脚也会有不同的电压,则说明电路已启振,UC3842基本正常。若7脚电压低,其余管脚无电压,则说明UC3842已损坏。最常见的损坏是7脚对地击穿,6、7脚对地击穿和1、7脚对地击穿。如果这几只脚都未击穿,而充电器还是不能正常启动,也说明UC3842已损坏,应直接更换。若判断芯片没有坏,则着检查开关这栅极的限流电阻是否开焊、虚焊或变值以及开关功率管本身是否性能不良。除此之处,电源输出线断线或接触不良也会造成这种故障,因此在维修时也应注意。

4.直流电压输出过高

这种故障往往是由稳压取样和稳压控制电路异常所至,在充电器中,直流输出、取样电阻、误差取样放大器、光耦合器、电源控制芯片等共同构成了一个闭合的控制环路,任何一处出问题会导致电压升高。

维修方法:由于充电器有过压保护电路,输出电压过高首先会使过压保护电路动作。因此遇到这种故障,我们可以断开过压保护电路,使这压保护电路不起作用,然后测量开机瞬间的电源主电压。如果测量值比正常值高出1V以上,说明输出电压过高的原因确实在控制环路中。此时应着重检查取样电阻是否变值或损坏,精密基准电压源(TL431)或光耦器(PC817)是否性能不良、变质或损坏。其中精密基准电压源(TL431)极易损坏,我们可用下述方法对精密稳压放大器进行判别:将TL431 的参考端(Ref)与它的阴极(Cathode)相连,串1OkΩ的电阻,接入5∨电压。若阳极(Anode)与阴极之间为2.5V,并且等侍片刻还仍为2.5∨,则为好管,否则为坏管。

5.直流电压输出过低

根据维修经验,除稳压控制电路会引起输出电压过低外,还有以下几点原因:

(1)输出电压端整流三极莒、滤波电容失效,可以通过代换法进行判断。

(2)开关功率管的性能下降,导致开关管不能正常导通,使电源的内阻增加,带负载能力下降。

(3)开关功率管的源极通常接一个阻值很小但功率很大的电阻,作为过流吴护检测电阻。该电阻的阻值—般在0.2~O.8Ω。如该电阻变值或开焊、接触不良也会造成输出电压过低。

(4)高频脉冲变压器不良,不但造成输出黾压下降,还会造成开关功率管激励不足从而屡损开关管。

(5)高压直流滤波电容不良,造成电源带负载能力差。

(6)电源输出线接触不良,有—定的接触电阻,造成输出电压过低。

(7)电网电压过低。虽然充电器在低玉下仍然可以输出额定的充咆电压,但当电网电压低于充电器的最低电压限定值时,也会使输出电压过低。

维修方法∶首先用万用表检查—下高压直流滤波电容是否变质、容量是否下降、能否正常充放电。如无以上问题,则测量一下开关功率管的电极的限流电阻以及源极的过流保护殓测电阻是否变值、变质或开焊、接触不良。若无问题,再检查—下高频变压器的铁芯是否完好无损。除此z外还有可能就是输出滤波电容容量降低,或开焊、虚接;电源输出限流电阻变值或虚接;电源输出线虚接等。

这些困素都不要放过,都应仔细检查,确保万无—失。

6.散热风扇不转

这种故障原困主要是控制风扇的三极管(一般为8550或8050)损坏,或者风扇本身损坏或风叶被杂物卡住。但有些充电器申采用的是智能散热,对于采用这种方式散热的充电器,热敏电阻损坏的概率是很大的。

维修方法:首先用万用表测量—下控制风扇的三极管是否损坏,若测得此管未损坏,那就有可能是风扇本身损坏,可以把风扇从电路板上拔下来,另外接上一个12V的直流电(注意正、负极),看是否转动,还要看有无异物卡住。若摆动凡下风扇的电线,风扇就转动,则说明电线内部有断线或接头接触不良。若仍不转动,则风扇必坏。对于采用智能散热的充电器来说,除按上述检查外,还应检查一下热敏电阻是否接触不良或损坏、开焊等。但要注意此热敏电阻为负温度系数,更换时应注意。

多功能充电应用电路

PS1718 模块可应用于保锅、银氢及但离子电池充电,可

充银电池2 -16 节,但离子电池1 - 3 节。

本图为可以充练锅、银氢及铿离子电池的应用电路。



带自动关断市电和调节充电时间的充电电路

该电路的核心器件采用一块交流固态继电器与一块可编程定时器IC,加上外围恒流源充电电路组成,适用五号镍氢电池。

电原理如下图所示,整机由定时控制电路和恒流源充电电路两部分组成:由交流固态继电器SPLLlO与ICl可编程定时器CD4511组成定时控制交流关断电路,其中S1为电源开关:S2为拨动开关,与电阻R3、R4、R5组成充电时间选择电路,定时电容C3决定振荡频率;三极管BGl、BG3与BG2、BG4等组成两路恒流源充电电路,充电电流Ic=[(2V-1.3V)/1.8Ω]×1/2=200mA(平均值)为脉动电流,对电池E1与E2进行充电。工作过程如下:按下Sl电源接通。



变压器T1得电,次级交流电压经Dl~D4桥式整流并由电容Cl滤波,产生平滑的直流电压作为工作电源;与此同时,可编程定时器IC2自动复位,第(8)脚输出为低电平,交流固态继电器导通。使T1也保持通电;由于恒流管BGl的基极被LEDl钳位,故充电电流由发射极电阻R9决定,向El电池恒流充电;另一路工作也完全相同。

所需充电时间由拨动开关S2选择决定,到时第(8)脚变为高电平,固态继电器将交流电源关断,LEDl与LED2熄灭表示充电自动结束。SPl110引脚见右图。

本机设计三挡定时时间为:9h、12h、15h。适合目前市场上供应的1600mAh、1800mAh、2000mAh三种镍氢电池,做到充电时间与电池容量相配套。电池为二节串联式充电。由于采用半波脉动驱动恒流管,对大容量电池充电特别有效,当电池充至满值时,表面温度应有微烫感,约50℃左右。否则可认为是伪劣电池或内芯存在故障。



电动车充电器的原理及分类

电动车充电器的原理及分类

充电器的分类

用有、无工频(50赫兹)变压器区分,可分为两大类。货运三轮充电器一般使用带工频变压器的充电机,体积大、重量大,费电,但是可靠,便宜;电动自行车和电摩则使用所谓开关电源式充电器,省电,效率高,但是易坏。

开关电源式充电器的正确操作是:充电时,先插电池,后加市电;充足后,先切断市电,后拔电池插头。如果在充电时先拔电池插头,特别是充电电流大(红灯)时,非常容易损坏充电器。

常用的开关电源式充电器又分半桥式和单激式两大类,单激类又分为正激式和反激式两类。半桥式成本高,性能好,常用于带负脉冲的充电器;单激式成本低,市场占有率高。

关于负脉冲充电器

铅酸电池已经有100多年的历史了,开始全球普遍沿引老的观点和操作规程:充、放电率为0.1C(C是电池容量)寿命较长。美国人麦斯先生为解决快速充电问题,1967年向全世界公布了他的研究成果,用大于1C率脉冲电流充电,充电间歇时对电池放电。放电有利于消除极化、降低电解液温度、提高极板接受电荷的能力。

我国一些科技工作者在1969年前后,根据麦斯先生的三定律制作成功了多种品牌的快速充电机。充电循环过程是:大电流脉冲充电→切断充电通路→对电池短暂放电→停止放电→接通充电通路→大电流脉冲充电……

2000年前后,有人将这一原理用到了电动车充电器中,充电过程中,不切断充电通路,用小电阻将电池短路瞬间,进行放电。短路时由于不切断充电通路,在充电通路中串连了电感。一般在1秒内短路3-5毫秒(1秒=1000毫秒),由于电感里的电流不能跳变,短路时间短促,可以保护充电器的电源转换部分。如果把充电电流方向叫正,放电自然为负了,电动车业就出现了名词“负脉冲充电器”,而且称可以延长电池寿命等等。

关于三段式充电器

近几年,电动车普遍使用了所谓三段式充电器,第一个阶段叫恒流阶段,第二个阶段叫恒压阶段,第三个阶段叫涓流阶段。从电子技术角度针对电池而言:第一个阶段叫充电限流阶段,第二个阶段叫高恒压阶段,第三个阶段叫低恒压阶段比较贴切。第二阶段和第三阶段转换时,面板指示灯相应变换,大多数充电器第一、二阶段是红灯,第三阶段变绿灯。第二阶段和第三阶段的相互转换是由充电电流决定的,大于某电流进入第一第二阶段,小于某电流进入第三阶段。这个电流叫转换电流,也叫转折电流。

早期充电器,包括名牌车配套的充电器,虽然也变灯,但实际是恒压限流充电器,并不是三阶段充电器。一般这类就一个稳定电压值,44.2V左右,对当时的高比重硫酸的电池还凑合。

关于三段式充电器的三个关键参数

第一个重要参数是涓流阶段的低恒压值,第二个重要参数是第二阶段的高恒压值,第三个重要参数是转换电流。这三个重要参数与电池数目有关,与电池的容量Ah有关,与温度有关,与电池种类有关。为了方便大家记忆,下面以最常见的电动自行车(三块12V串联的10Ah电池)所用的三段式充电器为例简单介绍一下:

首先讨论涓流阶段的低恒压值,参考电压为42.5V左右。此值高将使电池失水,容易使电池发热变形;此值低不利于电池充足电。此值在南方要低于41.5V;胶体电池要低于41.5V,如在南方还要低一点儿。这个参数是相对严格的,不可以大于参考值。

其次讨论第二阶段的高恒压值,参考电压为44.5V左右。此值高有利于快速充足电,但是容易使电池失水,充电后期电流下不来,结果使电池发热变形;此值低不利于电池快速充足电,有利于向涓流阶段转换。这个值虽然没有第一个值那样严格,但是也不要过高。

最后讨论转换电流,参考电流为300毫安左右。此值高有利于电池寿命,不容易发热变形,但不利于电池快速充足电;此值低(对外行)有利于充足电,但是由于较长时间高电压充电,容易使电池失水,使电池发热变形。特别个别电池出现问题时,充电电流降不到转折电流以下时,会连累好电池也被充坏。给出的参考值有一定范围,正负50毫安  甚至100毫安都是允许的,但是不允许小于200毫安。

目前,市场上出现了很多高恒压值为46.5V、低恒压值为41.5V、转折电流大于500毫安的反激式廉价充电器。

如果是四块12V电池的充电器即48V充电器,前两个参数为前述电压参考值除以三乘以四。高恒压值为59.5V左右、低恒压值为56.5V左右。

电池如果比10Ah大,将第三个参数电流值适当增大,例如17Ah电池可大到500毫安。

买新充电器要检查三段式充电器的三个重要参数,用户一般可以自己测得第三阶段的低恒压值。方法是,不接电池,给充电器加市电,用数字万用表的200V直流电压档测充电器的输出电压。另两个参数高恒压值和转折电流一般需要专用工具才能测得。

再补充一些正确的充电方法:1,变绿灯后再接着充2-3小时。2,原则是浅放(电)勤充(电),就是骑行不足够远,也要及时充电,避免放光再充电。3,长期不骑,要定期(2-3个月)充电一次。4,长期浅放的电池,3个月左右,作一次深放电,就是所谓放光再充电,有利于电池深部的长期不动的物质的活化。放光的意思是,骑到控制器电池欠压保护动作为止。

需要提醒客户几点

1,一般新电池投入使用8-10个月后,要对电池进行检查和维护。

2,一般名牌车配套的充电器是经过筛选的,通常不用测试,但是单独到市场上采购的非配套充电器,一定要进行前述三个参数的测试。

3,有一种不带工频变压器的可控硅充电机,直接整流市电为电池充电,电流可到30A,电压12V-80V可调,未彻底切断市电前,千万不要摸电池,货运三轮使用这类充电机的客户特别要注意安全。

电动车充电器原理图-36V



[组图]电动车充电器原理及维修

常用电动车充电器根据电路结构可大致分为两种。第一种是以uc3842驱动场效应管的单管开关电源,配合LM358双运放来实现三阶段充电方式。其电原理图和元件参数见(图表1)



220v交流电经T0双向滤波抑制干扰,D1整流为脉动直流,再经C11滤波形成稳定的300V左右的直流电。U1 为TL3842脉宽调制集成电路。其5脚为电源负极,7脚为电源正极,6脚为脉冲输出直接驱动场效应管Q1(K1358) 3脚为最大电流限制,调整R25(2.5欧姆)的阻值可以调整充电器的最大电流。2脚为电压反馈,可以调节充电器的输出电压。4脚外接振荡电阻R1,和振荡电容C1。T1为高频脉冲变压器,其作用有三个。第一是把高压脉冲将压为低压脉冲。第二是起到隔离高压的作用,以防触电。第三是为uc3842提供工作电源。D4为高频整流管(16A60V)C10为低压滤波电容,D5为12V稳压二极管, U3(TL431)为精密基准电压源,配合U2(光耦合器4N35) 起到自动调节充电器电压的作用。调整w2(微调电阻)可以细调充电器的电压。D10是电源指示灯。D6为充电指示灯。 R27是电流取样电阻(0.1欧姆,5w)改变W1的阻值可以调整充电器转浮充的拐点电流(200-300 mA)。

通电开始时,C11上有300v左右电压。此电压一路经T1加载到Q1。第二路经R5,C8,C3, 达到U1的第7脚。强迫U1启动。U1的6脚输出方波脉冲,Q1工作,电流经R25到地。同时T1副线圈产生感应电压,经D3,R12给U1提供可靠电源。T1输出线圈的电压经D4,C10整流滤波得到稳定的电压。此电压一路经D7(D7起到防止电池的电流倒灌给充电器的作用)给电池充电。第二路经R14,D5,C9, 为LM358(双运算放大器,1脚为电源地,8脚为电源正)及其外围电路提供12V工作电源。D9为LM358提供基准电压,经R26,R4分压达到LM358的第二脚和第5脚。正常充电时,R27上端有0.15-0.18V左右电压,此电压经R17加到LM358第三脚,从1脚送出高电压。此电压一路经R18,强迫Q2导通,D6(红灯)点亮,第二路注入LM358的6脚,7脚输出低电压,迫使Q3关断,D10(绿灯)熄灭,充电器进入恒流充电阶段。当电池电压上升到44.2V左右时,充电器进入恒压充电阶段,输出电压维持在44.2V左右,充电器进入恒压充电阶段,电流逐渐减小。当充电电流减小到200mA—300mA时,R27上端的电压下降,LM358的3脚电压低于2脚,1脚输出低电压,Q2关断,D6熄灭。同时7脚输出高电压,此电压一路使Q3导通,D10点亮。另一路经D8,W1到达反馈电路,使电压降低。充电器进入涓流充电阶段。1-2小时后充电结束。



充电器常见的故障有三大类:

1:高压故障

2:低压故障

3:高压,低压均有故障。

高压故障的主要现象是指示灯不亮,其特征有保险丝熔断,整流二极管D1击穿,电容C11鼓包或炸裂。Q1击穿,R25开路。U1的7脚对地短路。R5开路,U1无启动电压。更换以上元件即可修复。若U1的7脚有11V以上电压,8脚有5V电压,说明U1基本正常。应重点检测Q1和T1的引脚是否有虚焊。若连续击穿Q1,且Q1不发烫,一般是D2,C4失效,若是Q1击穿且发烫,一般是低压部分有漏电或短路,过大或UC3842的6脚输出脉冲波形不正常,Q1的开关损耗和发热量大增,导致Q1过热烧毁。高压故障的其他现象有指示灯闪烁,输出电压偏低且不稳定,一般是T1的引脚有虚焊,或者D3,R12开路,TL3842及其外围电路无工作电源。另有一种罕见的高压故障是输出电压偏高到120V以上,一般是U2失效,R13开路所致或U3击穿使U1的2脚电压拉低,6脚送出超宽脉冲。此时不能长时间通电,否则将严重烧毁低压电路。

低压故障大部分是充电器与电池正负极接反,导致R27烧断,LM358击穿。其现象是红灯一直亮,绿灯不亮,输出电压低,或者输出电压接近0V,更换以上元件即可修复。另外W2因抖动,输出电压漂移,若输出电压偏高,电池会过充,严重失水,发烫,最终导致热失控,充爆电池。若输出电压偏低,会导致电池欠充。

高低压电路均有故障时,通电前应首先全面检测所有的二极管,三极管,光耦合器4N35,场效应管,电解电容,集成电路,R25,R5,R12,R27,尤其是D4(16A60V,快恢复二极管),C10(63V,470UF)。避免盲目通电使故障范围进一步扩大。有一部分充电器输出端具有防反接,防短路等特殊功能。其实就是输出端多加一个继电器,在反接,短路的情况下继电器不工作,充电器无电压输出。

还有一部分充电器也具有防反接,防短路的功能,其原理与前面介绍的不同,其低压电路的启动电压由被充电池提供,且接有一个二极管(防反接)。待电源正常启动后,就由充电器提供低压工作电源。



这种充电器的控制芯片一般是以TL494为核心,推动2只13007高压三极管。配合LM324(4运算放大器),实现三阶段充电。



220V交流电经D1-D4整流,C5滤波得到300V左右直流电。

此电压给C4充电,经TF1高压绕组,TF2主绕组,V2等形成启动电流。TF2反馈绕组产生感应电压,使V1,V2轮流导通。因此在TF1低压供电绕组产生电压,经D9,D10整流,C8滤波,给TL494,LM324,V3,V4等供电。此时输出电压较低。TL494启动后其8脚,11脚轮流输出脉冲,推动V3,V4,经TF2反馈绕组激励V1,V2。使V1,V2,由自激状态转入受控状态。TF2输出绕组电压上升,此电压经R29,R26,R27分压后反馈给TL494的1脚(电压反馈)使输出电压稳定在41.2V上。R30是电流取样电阻,充电时R30产生压降。此电压经R11,R12反馈给TL494的15脚(电流反馈)使充电电流恒定在1.8A左右。另外充电电流在D20上产生压降,经R42到达LM324的3脚。使2脚输出高电压点亮充电灯,同时7脚输出低电压,浮充灯熄灭。充电器进入恒流充电阶段。而且7脚低电压拉低D19阳极的电压。使TL494的1脚电压降低,这将导致充电器最高输出电压达到44.8V。当电池电压上升至44.8V时,进入恒压阶段。

当充电电流降低到0.3A—0.4A时LM324的3脚电压降低,1脚输出低电压,充电灯熄灭。同时7脚输出高电压,浮充灯点亮。而且7脚高电压抬高D19阳极的电压。使TL494的1脚电压上升,这将导致充电器输出电压降低到41.2V上。充电器进入浮充。

TL494电动车充电器电路图1

TL494电动车充电器电路图2



KA3842电动车充电器电路图



UC3842B电动车充电器电路图



LM494,LM358组成的48V电动车充电器电路



单片机控制的电动车充电器电路

  单片机控制的电动车充电器电路

太阳能电池并联充电器电路图



太阳能电池并联充电器电路图

超声波物体检测电路图

图中SPKR1和SPKR2均为压电高音喇叭,用来发送和接收超声波。电路核心为567锁相环集成电路,完成发送和接收的双重功能。第⑤脚为方波输出,其频率由R12调整,送至Q1后,由其发射极耦合至由Q2和Q6组成的功放部分,最后推动SPKR1向外送出超声波。接收超声波由另一只喇叭SPKR2完成,经Q3和Q4的两级高增益放大后送至第③脚,只要接收信号频率在567的带宽之内,LEDl便可发光。



567的调频输出脚为第2脚,信号由此脚经电容C9送至超低频单晶体管放大级Q5的基极,放大后集电极经电阻R9送至倍压整流电路

Cll、D2、D1、C12和R13、M1,使FM信号变成模拟电压在M1上读出,M1为0—lmA模拟表。

工作时,发送部分和接收部分同时进行,将SPKRl和SPKR2同方向对准检测目标,彼此相距约为0.3米。若目标不动,则收到的超声频率与发送频率相同,FM输出为零,M1无读数。若目标移动,则根据多普勒效应按收频率比发送频率或高或低,FM输出不再是零,移动越快,读数越大。若倍压整流电路改接成耳机,则根据声音高低还可辨别移动的方向。

人体红外线感应开关电路

今天给大家提供的是人体红外线感应开关(电路),单电源供电,该IC的输出端应该只有输出高电平电路才动作,双电源用的较多的地方是信号发生器电路。



指触感应开关电路图



指触感应开关电路图

WT862热辐射感应开关电路



WT862热辐射感应开关电路

太阳能草坪灯电路图

太阳能草坪灯电路如下图所示,其工作原理:白天有太阳光时,由BT1把光能转换为电能,由VD1对BT2充电,由于有光照,光敏电阻呈低阻,VQ4 b极为低电平而截止。当晚上无光照时光敏电阻呈高阻,VQ4导通,VQ2 b极为低电平也导通,由VQ3、VQ5、C2、R6、L1组成的DC升压电路工作,LED得电发光。DC升压电路其核心就是一个互补管振荡电路。

其工作过程为:VQ2导通时电源通过L1、R6、VQ4向C2充电,由于C2两端电压不能突变,VQ3 b极为高电平,VQ3不导通,随着C2的充电其压降越来越高,VQ3 b极电位越来越低,当低至VQ3导通电压时VQ3导通,VQ5相继导通,C2通过VQ5 ce结、电源、VQ3 eb结(由于VQ2导通,我们假设其ec结短路,VQ3 e极直接电源正极)放电。当放完电后VQ3截止,VQ5截止,电源再次向C2充电,之后VQ3导通,VQ5导通,C2放电,如此反复,电路形成振荡,在振荡过程中,VQ5导通时电源经L1和VQ5 ce结到地,电流经L1储能,VQ5截止时L1产生感应电动势,和电源叠加后驱动LED,LED发光。本可以提高电池电压直接驱动LED,以提高效率,但电池电压提高,相应的太阳能电池价格也大幅提高,只要电路元件设置合适,其效率还是可以接受的。当白天充电不够时(如遇上阴雨天等),BT2可能发生过放电,这样会损坏电池,为此特加R5构成过放保护:当电池电压降至2V时,由于R5的分压使VQ4基极电位不足以使VQ4导通,从而保护电池。增加R5会影响VQ4的导通深度。我们可以选用高口值的晶体管来降低这种影响,这是一个折衷的办法。



元器件选择:BT1选用3.8V/80mA太阳能电池板,单晶硅为好,多晶硅次之;BT2选用两节1.2V/600mA Ni-Cd电池,如需要增大发光度或延长时间,可相应提高太阳能板及电池功率。VQ2、VQ3、VQ5的β在200左右,VQ4需β值大的晶体管。VD1尽量选管压低的,如锗管或肖特基二极管。LED可选用白、蓝、绿色超高亮度散光或聚光。当选用红黄橙等低压降LED时,电路需重新设定。R3、R5建议选用1%精度电阻;R4用亮阻10kΩ~20kΩ,暗阻1MΩ以上的光敏电阻。其他电阻可选用普通碳膜(1/4)W、(1/8)W电阻。L1用(1/4)W色电感,直流阻抗要小。其他元器件如图所示。

采用BQ2002的快速充电器原理电路

充电开始后,bqZ2根据BAT和TS的输入来判断电池电压和温度是否正常,如果电池电压和温度超出快速充电的条件范围,bq2002将以TM端决定的速率开始涓流充电,反之,就开始进行快速充电。采用BQ2002的快速充电器原理电路:



锂电池快速自动充电器电路图

该电路采用了LM3420—8.4专用锂电池充电控制器。当电池组电压低于8.4V时,LM3420输出端①脚(OUT)无输出电流,晶体管Q2截止,因此,电压可调稳压器LM317输出恒定电流,其电流值取决于RL的取值。

LM317额定电流为1.5A,若需要更大的充电电流,可选用LM338或LM350。充电过程中,电池电压会不断上升。电池电压被LM3420的输入脚④(IN)检测,当电池电压升到8.4V(两节锂电池)时,LM3420输出端①脚有输出电压,使Q2控制LM317转入恒压充电过程,电池电压稳定在8.4V,此后充电电流开始减小,锂电池充足电后,充电电流下降到涓流充电。

当输入电压中断后,晶体管Q1截止,电池组与LM3420断开,二极管D1的作用可避免电池通过LM317放电。



本电路带充电状态显示功能,红灯闪正在充,绿灯闪马上要充满,绿灯亮完全充满。只要您有12V的电源就可以,接完电路后先别装电池,调右下角的可调电阻,使电池输出端为4.2V,再调左下角的可调电阻使LM358第三脚为0.16V就可以了,充电电流为380mA,超快,三个并连的二极管是降压的,防止LM317过热,且LM317须加散热片,图中的三极管可以任意型号。



12v转9v电路图



输入9V至30V输出24V 5A的升压电源电路图

48V-12V的DC/DC转换器电路设计

工作原理:

本图是根据实物剖析而来,电源经D2、R1为IC1提供+12V左右的电压,6脚输出脉冲经C4和变压器耦合后驱动Q1振荡,当Q1导通后输出电流通过L经C9滤波后向负载供电,当Q1截止时,变压器式电感B3磁能转变为电能,其极性左负右正,续流二极管D4导通,电流通过二极管继续向负载供电,使负载得到平滑的直流,当输出电压过低或过高时,从电阻R11、R10、R9组成的分压电路中得到取样电压送到IC1 2脚与内部2.5V基准电压比较后控制Q1导通脉宽,从而使输出电压得到稳定。当负载电流发生短路或超过8A时,IC1 3脚电压的上升会控制脉宽使Q1截止,以确保Q1的安全。

C8和R7构成振荡时间常数,本电路的振荡频率为65KHz,其计算公式为下:



3845内部结构及引脚功能



①误差放大器输出/补偿

②电压反馈输入

③电流取样输入

④振荡电路时间常数

⑤地

⑥开关管驱动脉冲输出

⑦电源

⑧5V基准电压一般与振荡器相接



附:数字万用表测场效应管的方法:

用二极管档红表笔接栅极G,黑表笔接源极S,数字表显示1,黑表笔接S不动,将红表笔移至漏极D,此时数字表应显示150-300左右的数值,将红表笔接源极S,黑表笔接漏极D,此时应有60-100的数据,然后换过来,即S接黑,D接红,此时数据还是在150-300左右,用手一边接D,一边碰一下栅极G或用镊子短路DS,此时数据会慢慢变为无穷大1,然后交换表笔,即S接红,D接黑,数据将在500左右,此时证明该管是好的!(纯属个人领悟,不足之处还望谅解)

由-48V得到+5V,1A的电信转换器



这个电路与电话装置常用的-48V电源相途,并由此电源产出5V的电压,1A的电流,LM2575是一简单的开关调节器。

48V输入12V输出的直流降压电路





48V输入12V输出的直流降压电路





车载12V/50A逆变器电路图

12V到230V电源逆变器

在野外,汽车中途故障修理,乡下野餐和娱乐活动,以及目前有地区的拉闸限电,没有市电供电,人们会感受到十分不便。在有些情况下,只能拉长电缆线把市电引向远方,但存在危险,或者不可能,或者不实际。在这些场合需要的是要有一只电源逆变器,能将12V汽车电池转变为230V的交流市电。

便携式市电的简单想法最早由Aixcom公司一名学员提出的,一般它包括高技术功率逆变器和特殊的大电流电源。这位叫Dirk的学员经过很长时间试验,制作了一部电源逆变器用于模型飞机俱乐部。在他热情的试制过程中,遇到需要一只特殊集成电路的问题,这电路就是该项目的核心。当他最终得到这只捉摸不定的芯片时,价格惊人,在接通后整个电路产生很强的啪啦噪声,损坏了许多元件。

公司经过改进设计,其结果如下:电源逆变器不仅能为几乎所有的Aixcom学员成功地仿制,而且为圣诞节及其它纪念日提供了礼品,在野外活动中,有足够的供电而且持续时间不短,还发出强烈的音乐气势。Dirk在他的模型航空俱乐部里还开发和制作了1千瓦的增强型逆变器,尽管在不良条件下,它还良好地工作了一年以上。

简化的考虑

似乎有疑义的是,在制作逆变器的道路上,本电路的方法最简单。在设计方面,省略可以去掉的任何电路,剩下就是100%的骨干电路。例如,没有电压稳压部分,电池电压的降低也引起交流输出电压的降低。然而因为大多数用市电供电设备可连续地较好地工作在交流电压变化在±10%~15%范围内,可移动的逆变器也应如此。Aixcom公司舍弃性能的完善设计,而着重简化设备,降低元件成本和确保使用中的可靠性。尽管如此,仍有230V交流输出的短路和低压保护,在电池电压降低到不再启动汽车的电平之前切断逆变器。这足够简单的电路,使初学者成功地仿制,也提供实用的230VAC电源。

脉冲宽度调制

本电路的核心部分是SG3526低价开关型调压器,它由几家厂商供应,元件标号为XX3526,XX是由厂家标定的字母组合。3526支持所有知名的开关型PSU(PowerSupplyUnit)电源设备。

电源逆变器的基本工作原理示于图1。SG3526交替地转换通过电源变压器12V绕组的电流方向,两绕组中心端子连在一起接向电池正极(+12)。在每次开关动作下,改变一次电流方向,从而改变变压器铁芯的磁场方向。结果就在变压器230V一边产生方波(近似)交流电压。

实际中,开关是用两只FET管互补推挽电路构成的。FET管的源极通过很小电阻接地(见图3)。

SG3526的内部结构见图2。输入电压+Vin可在7~35V之间,用于建立5V的参考电压VREF。在输入电压低于7V时,电压保护就切断驱动器。驱动器通过+VC连线分别供电。由电阻RT和电容CT(见图3)决定频率,在此情况下频率为50Hz。RD上的电阻在驱动器输出A和输出B之间引起一个固定静态时间。这样做是为了消除当开关转换时两个驱动器(因为是两只功率FET)同时导通所产生的危险。

CSOFTSTART脚(CSS、④脚)上的电容在电源电压开关接通或复位之后容许输出的脉冲占空(on/off)比缓慢上升至48%。“Amp”电压调节器在本制作中不使用,在另外一种情况,参考电压作为控制量时,它起着阻抗转换作用。这就保证在启动之后输出供给全占空比。

在+CS和-CS之间电压(换言之,R8上的压降)超过100mV,用分流电阻R8构成的限流器就触发了断路程序。然而把它接地,也可以采用外部断路控制。因为在这电路里断路和复位脚(相应为脚⑧和⑤)是连在一起的,在过载或外部断开后,用软起动再次启动调制器。

几种设计意见

本制作的变压器用的是环形的,有一个230V的初级绕组、两个12V的次级绕组。在用110V、117V或127V市电电压的国家的读者当然要选配一只200W的变压器。若你很幸运,从废物箱中找到一只老式环形变压器,改成两只12V绕组并不困难。简单地,围着铁芯用绞合线绕10匝,再把初级连接到市电。测量跨在新绕绕组两端的电压,然后计算得到12V需要绕多少匝。输出功率200W,平均电流大约为10A,这样绞合线的横截面(c.s.a.)应选用1.5mm2或更大些。

重要的是两只12V绕组的匝数要精确的相同。如果相差一匝,那么变压器铁芯就会饱和,在连接有12V电池时,引起调节器“徘徊”在断路状态。绕组的方向也同样重要。在变压器安装前,把两个12V绕组端子串联起来,初级加上230VAC。测量跨接在次级的自由端的电压应是24V。

在电路中所用的FET应能处理55V电压、72A的电流,并且用12MΩ的RD-S(ON)来标示。当然,也可用另外型号的FET,确保它们能处理至少40V、40A,有RD-S(ON)不超过50MΩ。通常,功率FET也可以并联,但要保证每一管有它自己的栅极电阻。如果你想要逆变器输出功率大于200W,那么可用并联结构。在此种情况中,可适配一个限流器,用小的分流电阻R8,或修改R16-R17分压器数值就可以做到。

用大功率的逆变器给普通灯泡和卤灯泡(强力照灯)供电,会产生麻烦。两种灯泡都呈现很低的“冷”电阻,引起逆变器输出电压的降低,甚至驱使断路不工作。结果锁定在不足的电压去加热灯丝到它的正常温度。幸运的是,这里介绍的200W逆变器应能供给高达150W的灯泡。应注意,电容C6可以增加容量,但没有限定范围,因为电路抗拒短路的能力是足够的。用C5也可能显著地增加软起时间,或者完全不用它。那可能是最安全的解决办法。

比较器IC1监测电池电压和环境温度,将测量结果与从3526来的5V参考电压相比较。存在误差的情况,两个开路集电极输出下拉断路控制输入(⑧脚)到地电位。用PTC电阻去确定关断温度。根据电路的精确类型,R6大小要做略微变更。早期Aixcom公司逆变器样机采用D901-D60-A40(断路温度为60°C)。也可用60°C到80°C的温度开关,或者90°C的温度熔断丝。虽然后者很便宜,但熔断时需要代换。

若采用足够大的散热器,用简单的线连接就可以,而不用PTC电阻。电压监测器在大约12V关断,改变R1和R5也可以适应在另外电平。在比较器中,R2和R4决定延时的大小,这延时为防止电源逆变器在出现故障时自动接通。在开关接通后,参考电压缓慢地上升,其速度取决于C2充电时间,因而监测器经过几秒钟后才被激发。

汽车电池能供给危险的大电流。防止逆变器着火燃烧,必须用25A到35A的汽车熔断丝加以保护。230VAC输出电压,即使由电池产生的,也是很危险的。

结构

印刷电路板设计表示在图4。选用单面印板,尽管其有很大的接地面积和宽的铜箔条,但要流过变压器的大电流,必须用搪锡方法加厚。建议从安装AMP(fast-on)插头(片型端头)开始,因为它们需要很大力气才能插入电路板。不要忘记分流电阻的连线。R8应安装印板表面,略微向上点,以有助于尽可能保持冷却。R8也可用5W的电阻代替。要保证所有极性元器件(晶体管、电解电容,二极管和集成电路)的正确安装。晶体管装在散热器上,必须采用绝缘垫片。

加电调试

在进行本项制作中只需要一块万用表。先从不连接变压器的逆变器开始。把它连向试验台上的电源,调试两个保护电路:调节输入电压调试电压保护电路,借助电烙铁调试温度保护电路,视需要,还要用电位器及其它工具等。在任何情况下,输出转接到地,及在比较器正输入端的电压降到低于负输入端的电压之下时,LED点亮。如果保护电路呈现工作状态,就测量两个栅极上的信号。如果有误差出现,两栅极读数为0V。在没有误差时,示波器显示两个脉宽为10ms清晰的矩形波信号。用万用表做相同的测量,读数为电源电压的一半。

至此调试正确,才可能接上环形变压器。这时,了解IC1从它的插座上移出发生什么,由于在这种情况,只能由限流器触发断路功能。如果一只普通100W灯泡在几秒钟内不点亮,可测量断路控制(3526的脚8或D2阳极)上的电压。如果测得小于5V,限流器和软起动时间就不正常。

一旦灯泡点亮,就小心地检查逆变器是否短路。如果能用示波器,测量FET电流(跨在R8两端电压),用R16去增加电流限制点,在所容许的漏极电流之下提高20%。这当然是在230VAC输出短路做出的。

通常,在不接负载的情况,变压器所产生的噪声大于正常工作所期望的大小。这是因为矩形波强烈地和快速地转换着磁场。在无负载条件下,铁芯饱和是由变压器发出的杂乱响声所表明。用示波器测量,电流不是依据锯齿波形向上升,而是出现尖峰(上冲)。在这种情况变压器12V绕组恰需要不多的匝数。如果有问题,用另外的方法,就是选取较低R11值,提高一点振荡频率。最终频率可取为55Hz,对于大多数负载这不成问题,但是这电路不适合给闹钟供电。



实际结果

由于简化和成本的原因省略了电压调节环节,输出电压决定于输入电压。作者样机输出电压被150W的卤灯所负载,表1所示,为输出电压与电池电压的关系。输出电压还取决于变压器绕组和输出电流。如果想在13VDC输入有230VAC额定输出电压,应选用两只11V绕组的变压器。样机所测得的最大效率为94%,本电路是由Dirk-proof设计的。

车载电源逆变器电路图

一 市场上常见款式车载逆变器产品的主要指标

输入电压:DC 10V~14.5V;输出电压:AC 200V~220V±10%;输出频率:50Hz±5%;输出功率:70W ~150W;转换效率:大于85%;逆变工作频率:30kHz~50kHz。

二 常见车载逆变器产品的电路图及工作原理

目前市场上销售量最大、最常见的车载逆变器的输出功率为70W-150W,逆变器电路中主要采用TL494或KA7500芯片为主的脉宽调制电路。一款最常见的车载逆变器电路原理图见图1。

车载逆变器的整个电路大体上可分为两大部分,每部分各采用一只TL494或KA7500芯片组成控制电路,其中第一部分电路的作用是将汽车电瓶等提供的12V直流电,通过高频PWM (脉宽调制)开关电源技术转换成30kHz-50kHz、220V左右的交流电;第二部分电路的作用则是利用桥式整流、滤波、脉宽调制及开关功率输出等技术,将30kHz~50kHz、220V左右的交流电转换成50Hz、220V的交流电。



1.车载逆变器电路工作原理

图1电路中,由芯片IC1及其外围电路、三极管VT1、VT3、MOS功率管VT2、VT4以及变压器T1组成12V直流变换为220V/50kHz交流的逆变电路。由芯片IC2及其外围电路、三极管VT5、VT8、MOS功率管VT6、VT7、VT9、VT10以及220V/50kHz整流、滤波电路VD5-VD8、C12等共同组成220V/50kHz高频交流电变换为220V/50Hz工频交流电的转换电路,最后通过XAC插座输出220V/50Hz交流电供各种便携式电器使用。

图1中IC1、IC2采用了TL494CN(或KA7500C)芯片,构成车载逆变器的核心控制电路。TL494CN是专用的双端式开关电源控制芯片,其尾缀字母CN表示芯片的封装外形为双列直插式塑封结构,工作温度范围为0℃-70℃,极限工作电源电压为7V~40V,最高工作频率为300kHz。

TL494芯片内置有5V基准源,稳压精度为5 V±5% ,负载能力为10mA,并通过其14脚进行输出供外部电路使用。TL494芯片还内置2只NPN功率输出管,可提供500mA的驱动能力。TL494芯片的内部电路如图2所示。



图1电路中IC1的15脚外围电路的R1、C1组成上电软启动电路。上电时电容C1两端的电压由0V逐步升高,只有当C1两端电压达到5V以上时,才允许IC1内部的脉宽调制电路开始工作。当电源断电后,C1通过电阻R2放电,保证下次上电时的软启动电路正常工作。

IC1的15脚外围电路的R1、Rt、R2组成过热保护电路,Rt为正温度系数热敏电阻,常温阻值可在150 Ω~300Ω范围内任选,适当选大些可提高过热保护电路启动的灵敏度。

热敏电阻Rt安装时要紧贴于MOS功率开关管VT2或VT4的金属散热片上,这样才能保证电路的过热保护功能有效。

IC1的15脚的对地电压值U是一个比较重要的参数,图1电路中U≈Vcc×R2÷ (R1+Rt+R2)V,常温下的计算值为U≈6.2V。结合图1、图2可知,正常工作情况下要求IC1的15脚电压应略高于16脚电压(与芯片14脚相连为5V),其常温下6.2V的电压值大小正好满足要求,并略留有一定的余量。

当电路工作异常,MOS功率管VT2或VT4的温升大幅提高,热敏电阻Rt的阻值超过约4kΩ时,IC1内部比较器1的输出将由低电平翻转为高电平,IC1的3脚也随即翻转为高电平状态,致使芯片内部的PWM 比较器、“或”门以及“或非”门的输出均发生翻转,输出级三极管VT1和三极管VT2均转为截止状态。当IC1内的两只功率输出管截止时,图1电路中的VT1、VT3将因基极为低电平而饱和导通,VT1、VT3导通后,功率管VT2和VT4将因栅极无正偏压而处于截止状态,逆变电源电路停止工作。

IC1的1脚外围电路的VDZ1、R5、VD1、C2、R6构成12V输入电源过压保护电路,稳压管VDZ1的稳压值决定了保护电路的启动门限电压值,VD1、C2、R6还组成保护状态维持电路,只要发生瞬间的输入电源过压现象,保护电路就会启动并维持一段时间,以确保后级功率输出管的安全。考虑到汽车行驶过程中电瓶电压的正常变化幅度大小,通常将稳压管VDZ1的稳压值选为15V或16V较为合适。

IC1的3脚外围电路的C3、R5是构成上电软启动时间维持以及电路保护状态维持的关键性电路,实际上不管是电路软启动的控制还是保护电路的启动控制,其最终结果均反映在IC1的3脚电平状态上。电路上电或保护电路启动时,IC1的3脚为高电平。当IC1的3脚为高电平时,将对电容C3充电。这导致保护电路启动的诱因消失后,C3通过R5放电,因放电所需时间较长,使得电路的保护状态仍得以维持一段时间。

当IC1的3脚为高电平时,还将沿R8、VD4对电容C7进行充电,同时将电容C7两端的电压提供给IC2的4脚,使IC2的4脚保持为高电平状态。从图2的芯片内部电路可知,当4脚为高电平时,将抬高芯片内死区时间比较器同相输入端的电位,使该比较器输出保持为恒定的高电平,经“或”门、“或非”门后使内置的三极管VT1和三极管VT2均截止。图1电路中的VT5和VT8处于饱和导通状态,其后级的MOS管VT6和VT9将因栅极无正偏压而都处于截止状态,逆变电源电路停止工作。

IC1的5脚外接电容C4(472)和6脚外接电阻R7(4k3)为脉宽调制器的定时元件,所决定的脉宽调制频率为 fosc=1.1÷ (0.0047×4.3)kHz≈50kHz。即电路中的三极管VT1、VT2、VT3、VT4、变压器T1的工作频率均为50kHz左右,因此T1应选用高频铁氧体磁芯变压器,变压器T1的作用是将12V脉冲升压为220V的脉冲,其初级匝数为20×2,次级匝数为380。

IC2的5脚外接电容C8(104)和6脚外接电阻R14(220k)为脉宽调制器的定时元件,所决定的脉宽调制频率为 fosc=1.1÷ (C8×R14)=1.1÷(0.1×220)kHz≈50Hz。

R29、R30、R27、C11、VDZ2组成XAC插座220V输出端的过压保护电路,当输出电压过高时将导致稳压管VDZ2击穿,使IC2的4脚对地电压上升,芯片IC2内的保护电路动作,切断输出。

车载逆变器电路中的MOS管VT2、VT4有一定的功耗,必须加装散热片,其他器件均不需要安装散热片。当车载逆变器产品持续应用于功率较大的场合时,需在其内部加装12V小风扇以帮助散热。

2.电路中的元器件参数

电路中各元器件的参数列于附表。



三.车载逆变器产品的维修要点

由于车载逆变器电路一般都具有上电软启动功能,因此在接通电源后要等5s-30s后才会有交流220V的输出,同时LED指示灯点亮。当LED指示灯不亮时,则表明逆变电路没有工作。

当接通电源30s以上,LED指示灯还没有点亮时,则需要测量XAC输出插座处的交流电压值,若该电压值为正常的220V左右,则说明仅仅是LED指示灯部分的电路出现了故障;若经测量XAC输出插座处的交流电压值为0,则说明故障原因为逆变器前级的逆变电路没有工作,可能是芯片IC1内部的保护电路已经启动。

判断芯片IC1内部保护电路是否启动的方法是:用万用表的直流电压挡测量芯片IC1的3脚对地直流电压值,若该电压在1V以上则说明芯片内部的保护电路已经启动了,否则说明故障原因是非保护电路动作所致。

若芯片IC1的3脚对地电压值在1V以上,表明芯片内部的保护电路已启动时,需进一步用万用表的直流电压挡测试芯片IC1的15、16脚之间的直流电压,以及芯片IC1的1、2脚之间的直流电压。正常情况下,图1电路中芯片IC1的15脚对地直流电压应高于16脚对地直流电压,2脚对地的直流电压应高于1脚对地的直流电压,只有当这两个条件同时得到满足时,芯片IC1的3脚对地直流电压才能为正常的0V左右,逆变电路才能正常工作。若发现某测试电压不满足上述关系时,只需按相应支路去查找故障原因,即可解决问题。

四.车载逆变器产品的主要元器件参数及代换

图1电路中的主要器件有驱动管SS8550、KSP44,MOS功率开关管IRFZ48N、IRF740A,快恢复整流二极管HER306以及PWM 控制芯片TL494CN (或KA7500C)。

SS8550为TO-92形式封装的PNP型三极管。其引脚电极的识别方法是,当面向三极管的印字标识面时,引脚1为发射极E、2为基极B、3为集电极C。

SS8550的主要参数指标为:BVCBO=-40V,BVCEO=-25V,VCE(S)=-0.28V, VBE(ON)=-0.66V ,fT=200MHz,ICM=1.5A,PCM=1W,TJ= 150℃ ,hFE=85~160(B)、120~200(C)、160~300(D)。

与TO-92形式封装的SS8550相对应的表贴器件型号为S8550LT1,其封装形式为SOT-23。

SS8550为目前市场上较为常见、易购的三极管,价格也比较便宜,单只售价仅0.3元左右。

KSP44为TO-92形式封装的NPN型三极管。其引脚电极的识别方法是,当面向三极管的印字标识面时,其引脚1为发射极E、2为基极B、3为集电极C。

KSP44的主要参数指标为:BVCBO=500V ,BVCEO=400V,VCE(S)=0.5V ,VBE(ON)=0.75V ,ICM=300mA ,PCM=0.625W ,TJ=150℃,hFE=40~200。

KSP44为电话机中常用的高压三极管,当KSP44损坏而无法买到时,可用日光灯电路中常用的三极管KSE13001进行代换。KSE13001为FAIRCHILD公司产品,主要参数为BVCBO=400V,BVCEO=400V,ICM=100mA,PCM=0.6W,hFE=40~80。KSE13001的封装形式虽然同样为TO-92,但其引脚电极的排序却与KSP44不同,这一点在代换时要特别注意。KSE13001引脚电极的识别方法是,当面向三极管的印字标识面时,其引脚电极1为基极B、2为集电极C、3为发射极E。

IRFZ48N为TO-220形式封装的N沟道增强型MOS快速功率开关管。其引脚电极排序1为栅极G、2为漏极D、3为源极S。IRFZ48N的主要参数指标为:VDss=55V,ID=66A,Ptot=140W,TJ=175℃,RDS(ON)≤16mΩ 。

当IRFZ48N损坏无法买到时,可用封装形式和引脚电极排序完全相同的N沟道增强型MOS开关管IRF3205进行代换。IRF3205的主要参数为VDss=55V,ID=110A,RDS(ON)≤8mΩ。其市场售价仅为每只3元左右。

IRF740A为TO-220形式封装的N沟道增强型MOS快速功率开关管。其引脚电极排序1为栅极G、2为漏极D、3为源极S。

IRF740A的主要参数指标为:VDSS=400V ,ID=10A,Ptot=120W ,RDS(ON)≤550mΩ。

当IRF740A损坏无法买到时,可用封装形式和引脚电极排序完全相同的N 沟道增强型MOS 开关管IRF740B、IRF740或IRF730进行代换。IRF740、IRF740B的主要参数与IRF740A完全相同。IRF730的主要参数为VDSS=400V,ID=5.5A,RDS(ON)≤1Ω。其中IRF730的参数虽然与IRF740系列的相比略差,但对于150W以下功率的逆变器来说,其参数指标已经是绰绰有余了。

HER306为3A、600V的快恢复整流二极管,其反向恢复时间Trr=100ns,可用HER307(3A、800V)或者HER308(3A、1000V)进行代换。对于150W以下功率的车载逆变器,其中的快恢复二极管HER306可以用BYV26C或者最容易购买到的FR107进行代换。BYV26C为1A、600V的快恢复整流二极管,其反向恢复时间Trr=30ns;FR107为1A、1000V的快恢复整流二极管,其反向恢复时间= 100ns。从器件的反向恢复时间这一参数指标考虑,代换时选用BYV26C更为合适些。

TL494CN、KA7500C为PWM控制芯片。对目前市场上的各种车载逆变器产品进行剖析可以发现,有的车载逆变器产品中使用了两只TL494CN芯片,有的是使用了两只KA7500C芯片,还有的是两种芯片各使用了一只,更为离奇的是,有的产品中居然故弄玄虚,将其中的一只TL494CN或者KA7500C芯片的标识进行了打磨,然后标上各种古怪的芯片型号,让维修人员倍感困惑。实际上只要对照芯片的外围电路一看,就知道所用的芯片必定是TL494CN或者KA7500C。

经仔细查阅、对比TL494CN、KA7500C两种芯片的原厂pdf资料,发现这两种芯片的外部引脚排列完全相同,就连其内部的电路也几乎完全相同,区别仅仅是两种芯片的内部运放输入端的基准源大小略微有点差别,对电路的功能和性能没有影响,因此这两种芯片完全可以相互替代使用,并且代换时芯片的外围电路的参数不必做任何的修改。经实际使用过程中的成功代换经验,也证实了这种代换的可行性和代换后电路工作性能的可靠性。

由于目前市场上已经很难找到KA7500C芯片了,并且即使能够买到,其价格也至少是TL494CN芯片的两倍以上,因此这里介绍的使用TL494CN直接代换KA7500C芯片的成功经验和方法,对于车载逆变器产品的生产厂商和广大维修人员来说确实是一个很好的消息。

由7805构成的1-12V恒流充电电路

该电路由7805构成恒流源电路,通过大功率三极管进行扩流。



三端可调稳压集成电路LM317的多种应用电路

LM317是一种价格便宜使用方便的集成可调稳压电路,应用广泛。给该集成电路加一些简单的外围电路,可以扩大它的应用范围,使它发挥更大作用,下面作一下介绍。



这个电路是LM317最基本的应用电路,在使用的过程中要注意最小压差不得小于4V和最大压差不得大于37V,小于4V电路将不工作,大于37V将导致集成电路的损坏。



在需要使用大电流的情况下可用大功率管对电路进行扩流,这个电路是使用PNP型大功率三极管对LM317进行扩流。



这个电路是使用NPN型大功率三极管进行扩流,效果很好,我曾经将电流扩到5A,电路仍然工作稳定。



具有限流保护的充电电路Iom=0.6/1=0.6A,调整R3可调整充电电流。



12V恒压充电电路。



恒流电池充电电路。Io=1.25/24=52mA 改变电阻R1的数值,可提供不同的充电电流。



高稳定度的集成稳压电路。



0~30V连续可调的集成稳压电路



高精度高稳定性的+10V稳压电源电路。



1.25~160连续可调的集成稳压电源。

以上几款电路在实际使用中应用较多,尤其是喜欢动手的朋友,都希望自己有一台连续可调,输出电流大的稳压电源,用LM317加扩流的方式是个不错的选择。而1.25~160V连续可调的稳压电源对维修电视和需要较高直流电压的场合比较适用。恒流源电路对大功率LED的供电是个不错的选择。



图中是二端可调正电压稳压器LM317的基本应用电路,它的最大输入电压为40V,输出电压调节范围为1.25-37V,电压的调节方法是改变电阻R5的阻值。当阻值为0时,输出电压为1.25V,它可构成从0V起调的稳压的电源以及扩展电流的电路。

用LM317T设计的三端稳压器电源电路

介绍了三端稳压器LM317T芯片的工作过程及其输出电压的计算公式。基于电路板芯片供电电源的考虑,设计了一种采用LM317T的三端稳压器的电源电路,用于给控制板芯片供电。设计电路时,详细分析了其电路设计方法,给出了此电路主要参数的计算及实验波形。最后将此供电电源电路制成印刷电路板,测取各重要测试点的电压信号,用Protel对电源供电电路进行仿真,仿真的结果与实际测试计算值相符,证明设计的电源供电电路是可靠的,具有一定的实用价值。

关键词:电源设计;三端稳压器LM317T;整流桥;仿真

引言

在设计小型单片机控制系统时,控制板上的集成芯片都需要外加直流电源,而且为了提高芯片及整个系统的稳定性能,对直流电源的电源质量也有较高的要求。一般外加直流电源的做法有2种:外置式和内置式。外置式即将芯片所需要的电源安放在外面,通常由电源模块组成,此电源模块直接产生芯片所需要的直流电压。内置式即在控制板内部制作芯片所需要的直流电压电源。外置式电源可以使布板更方便,但是成本较高;而内置式电源成本较低,布板较麻烦。国内常采用的方法是直接使用外置式电源,方便布板。

LM317T是由美国国家半导体公司在2001年生产的一种三端口稳压器件,他的输出电压可以通过调整电阻进行一定幅度的调整。输出的电压幅度在1.2~27V之间,基本上可以满足大多数集成芯片所需要的电压幅度。基于经济方面的考虑,笔者设计了一种内置式的电源供电电路,制板后通过实验测试和软件仿真,证明此电源供电是可行且可靠的。

电源设计思路

在电源稳定方面,设计中使用了大部分的电解电容,他们一方面起滤波的作用,另一方面稳定参考电压(芯片的工作电压),参看下面给出的原理图。对于输入输出电容,一般的要求是输入电容要尽可能大,相对容量的要求,对ESR的要求可以降低一些,因为输入电容主要是耐压,如果使用的是开关电源,他还能起到吸收MOSFET开关脉冲的作用。在不引起开关电路振动的情况下,输出电容耐压和容量可以低一些,ESR的要求要高一点,因为要保证足够的电流通过量。

参看原理图的电源部分可知,此电源和普通的电源电路差不多,也是交流整流、滤波、稳压,为了防止高频信号的窜入,在输出端口还加了一组滤波的电容。其间的过程如图1所示。



图1电源电压主要转换过程

LM317T在焊接控制板中的运用

电路结构及工作原理

电源电路原理如图2所示。



图2电源电路原理图

稳压器件LM317T

在上述原理图电路中,主要使用了一个三端稳压器件LM317T,功能主要是稳定电压信号,以便提高系统的稳定性能和可靠性能。LM317T是一种这样的器件:由Vin端提供工作电压后,他便可以保持其+Vout端(2脚)比其ADJ端(1脚)的电压高1125V。因此,只需要用极小的电流来调整ADJ端的电压,便可在Vout端得到比较大的电流输出,并且电压比ADJ端高出恒定的1125V。还可以通过调整ADJ端(1端)的电阻值改变输出电压(LM317T会保证接入ADJ端和+Vout端的那部分电阻上的电压为1125V)。所以,当ADJ端(1端)的电阻值增大时,输出电压将会升高。

LM317T的输出电压可以从1125V连续调节到37V,其输出电压值可由式(1)算出:



值得注意的是,LM317T有一个最小负载电流的问题,即只有负载电流超过某一数值时,他才能起到稳压的作用。这个电流随器件的生产厂家不同在3~8mA不等,这个可以通过在负载端口外接一个合适的电阻来解决。

实验指标及主要波形

为了确保设计的正确性,在设计并制成板件后进行了实验数据的测试,数据如表1~表3所示。



稳压器输出电压值计算过程:

RG2输出值:



RG1输出值:







在仿真过程中,有很多软件可以选择。但是如果仿真软件中能直接带有所用器件芯片的模型,整个仿真过程将会简单些。笔者选用了现今比较流行的制板软件Protel,其内部仿真库中就有LM317T的芯片模型。图3和图4分别是产生5V和15V直流电压的电压波形,由于仿真模型的差别,仿真值与理论值有些差别。



图35V直流电压信号波形



图415V直流电压信号波形

结 语

LMT317器件构成的电源模块输出电压的值与外接的电阻有密切的关系,因此如果需要其他的输出电压值,可以改变有关外接电阻的阻值,因此在设计电源输出电压值方面灵活性较强。

触摸控制稳压电源电路(LM317、C181、C301)



如图所示为触摸控制稳压电源。本电源采用数字集成电路和模拟开关控制LM317控制端(ADJ)与地之间的电阻值,从而代替了传统的电位器,使得操作方便,只需触摸金属片就可调整输出电压。输出电压有:l.5V、3V、4V、5V、6V、7.5V、9V、12V 8挡,而且输出电压的大小由发光二极管直观显示,最大输出电流为1.5A。

LM317组成的1.25~37V可调电源电路



如图所示为1.25~37V可调电源电路。它是可调式三端稳压器的典型应用电路,特点是性能好、工作稳定、体积小、制作安装简单方便,最大输出电流为l.5A,输出电压在1.25~37V之间连续可调。它最适合做实验用电源。

图中C3用于滤除RP上的纹波,提高电源输出电压的稳定性。由于某种原因当LM317的输出端与输入端短路时,C2会通过LM317内部放电而损坏芯片,VD6可为C2提供放电回路。C4用来防止输出端产生自激。VD5为保护二极管,用以防止输入端短路时容性负载上积存的电荷向LM317放电。为了保证LM317可靠工作。Rl的阻值一般取120Ω(或240Ω)。输出电压Vo表达式为:Vo=1.25×(1+R2/Rp)V。

5V/1A的不间断直流稳压电源电路

下图是5V/1A的不间断直流稳压电源电路。当5V主电源掉电后,电路仍能在80分钟内提供5V/1A电源。MAX709为监控电路,其2脚对主电源时行监视,7脚输出为高电平时,晶体管VT,处于导通状态,使得DC/DC转换器MAX720处于关断模式,并接通VT1和VT3向电池充电。当主电源电压降到MAX709的复位阈值电平(典型值勤4.65V)时,7脚输出低电平VT2和VT3截止,MAX720处于工作模式,不间断电源的输出重新提高到5V。当主电源继续降到阈值电平以下时,7脚保持200ms的低电平,而不管此时的主电源是否恢复到阈值电平以上,这样保证了断电切换过程的完成。当主电源掉电后,电池仍能维持MAX720的正常5V输出。VT1为P沟道MOSFET在,1A时电压降仅为60mV,电池为镍氢电池,充电电流为230mA。VT3应选β值为100~300的晶体管。



三端IC稳压电路输出电压技巧

固定输出集成稳压器如78××系列,只需外接两只电阻,就能方便地提升输出电压V0(见下图),其输出电压表达式如下:

V0=VR1+VR2

=VR1+I0R2

=V××+(V××/R1+Id)R2

=V××(1+R2/R1)+IdR2

其中V××代表IC的输出电压。这是一个完整的公式,其结果是精确的。V0的表达式与固定输出稳压器接地端的静态工作电流Id有关。当Id变化时,会引起输出电压和负载电流的变化,但由于Id值较小,一般仅为几个毫安,所以对稳压器的精度影响很小。当R1、R2阻值取得较小时,可以忽略IdR2这一项。此时V0的表达式可简化成:

V0≈V××(1+R2/R1)

欲使实践所得结果与计算值相符,简化表达式的应用条件:R1、R2的值必须选得较小。

目前有的书籍文章常常忽略了上述的条件,仅仅推荐简化表达式,使实践结果与计算值出现矛盾,常给读者造成困惑不解。

需说明的是,三端固定输出的稳压集成电路78××(包括79××)系列,外部增设电阻提高输出电压V0的应用条件,按应用资料规定: 只有当V××/R1>3Id时,才能忽略IdR2,而允许应用V。简化表达式,并使实践和计算结果相符合。

因此应选:R1

假设3Id=20mA时

则7805稳压器应选R1<0.25kΩ;

7812稳压器应选R1<0.6kΩ;

7815稳压器应选R1<0.75kΩ;

7824稳压器应选R1<1.2kΩ。

由此可见,只有满足R1的取值条件,才能应用V0的简化表达式,否则实践与计算结果将有可能不相符合。



阻容降压电路

一、阻容降压原理

电容降压的工作原理并不复杂。他的工作原理是利用电容在一定的交流信号频率下产生的容抗来限制最大工作电流。例如,在50Hz的工频条件下,一个1uF的电容所产生的容抗约为3180欧姆。当220V的交流电压加在电容器的两端,则流过电容的最大电流约为70mA。虽然流过电容的电流有70mA,但在电容器上并不产生功耗,应为如果电容是一个理想电容,则流过电容的电流为虚部电流,它所作的功为无功功率。根据这个特点,我们如果在一个1uF的电容器上再串联一个阻性元件,则阻性元件两端所得到的电压和它所产生的功耗完全取决于这个阻性元件的特性。例如,我们将一个110V/8W的灯泡与一个1uF的电容串联,在接到220V/50Hz的交流电压上,灯泡被点亮,发出正常的亮度而不会被烧毁。因为110V/8W的灯泡所需的电流为8W/110V=72mA,它与1uF电容所产生的限流特性相吻合。同理,我们也可以将5W/65V的灯泡与1uF电容串联接到220V/50Hz的交流电上,灯泡同样会被点亮,而不会被烧毁。因为5W/65V的灯泡的工作电流也约为70mA。因此,电容降压实际上是利用容抗限流。而电容器实际上起到一个限制电流和动态分配电容器和负载两端电压的角色。

电容降压式简易电源的基本电路如图1,C1为降压电容器,D2为半波整流二极管,D1在市电的负半周时给C1提供放电回路,D3是稳压二极管,R1为关断电源后C1的电荷泄放电阻。在实际应用时常常采用的是图2的所示的电路。当需要向负载提供较大的电流时,可采用图3所示的桥式整流电路。

二、器件选择

  

1.电路设计时,应先测定负载电流的准确值,然后参考示例来选择降压电容器的容量。因为通过降压电容C1向负载提供的电流Io,实际上是流过C1的充放电电流Ic。C1容量越大,容抗Xc越小,则流经C1的充、放电电流越大。当负载电流Io小于C1的充放电电流时,多余的电流就会流过稳压管,若稳压管的最大允许电流Idmax小于Ic-Io时易造成稳压管烧毁。

2.为保证C1可靠工作,其耐压选择应大于两倍的电源电压。

3.泄放电阻R1的选择必须保证在要求的时间内泄放掉C1上的电荷。

三、设计举例

图2中,已知C1为0.33μF,交流输入为220V/50Hz,求电路能供给负载的最大电流。

C1在电路中的容抗Xc为:

Xc=1 /(2 πf C)= 1/(2*3.14*50*0.33*10-6)= 9.65K

流过电容器C1的充电电流(Ic)为:

Ic = U / Xc = 220 / 9.65 = 22mA。

通常降压电容C1的容量C与负载电流Io的关系可近似认为:C=14.5I,其中C的容量单位是μF,Io的单位是A。

电容降压式电源是一种非隔离电源,在应用上要特别注意隔离,防止触电。



正负5V,12V稳压电源电路

常用稳压IC大全

7805 正5V稳压器(1A) 7805中文资料.pdf下载

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7905 负5V稳压器(1A)

7906 负6V稳压器(1A)

7908 负8V稳压器(1A)

7909 负9V稳压器(1A)

7912 负12V稳压器(1A)

7915 负15V稳压器(1A)

7918 负18V稳压器(1A)

7924 负24V稳压器(1A)

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79L05 负5V稳压器(100ma)

79L06 负6V稳压器(100ma)

79L08 负8V稳压器(100ma)

79L09 负9V稳压器(100ma)

79L12 负12V稳压器(100ma)

79L15 负15V稳压器(100ma)

79L18 负18V稳压器(100ma)

79L24 负24V稳压器(100ma)

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LM1575T-3.3 3.3V简易开关电源稳压器(1A)

LM1575T-5.0 5V简易开关电源稳压器(1A)

LM1575T-12 12V简易开关电源稳压器(1A)

LM1575T-15 15V简易开关电源稳压器(1A)

LM1575T-ADJ 简易开关电源稳压器(1A可调1.23 to 37)

LM1575HVT-3.3 3.3V简易开关电源稳压器(1A)

LM1575HVT-5.0 5V简易开关电源稳压器(1A)

LM1575HVT-12 12V简易开关电源稳压器(1A)

LM1575HVT-15 15V简易开关电源稳压器(1A)

LM1575HVT-ADJ 简易开关电源稳压器(1A可调1.23 to 37)

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LM2575T-3.3 3.3V简易开关电源稳压器(1A)

LM2575T-5.0 5V简易开关电源稳压器(1A)

LM2575T-12 12V简易开关电源稳压器(1A)

LM2575T-15 15V简易开关电源稳压器(1A)

LM2575T-ADJ 简易开关电源稳压器(1A可调1.23 to 37)

LM257HVT-3.3 3.3V简易开关电源稳压器(1A)

LM2575HVT-5.0 5V简易开关电源稳压器(1A)

LM2575HVT-12 12V简易开关电源稳压器(1A)

LM2575HVT-15 15V简易开关电源稳压器(1A)

LM2575HVT-ADJ 简易开关电源稳压器(1A可调1.23 to 37)

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LM2576T-3.3 3.3V简易开关电源稳压器(3A)

LM2576T-5.0 5.0V简易开关电源稳压器(3A)

LM2576T-12 12V简易开关电源稳压器(3A)

LM2576T-15 15V简易开关电源稳压器(3A)

LM2576T-ADJ 简易开关电源稳压器(3A可调1.23V to 37V)

LM2576HVT-3.3 3.3V简易开关电源稳压器(3A)

LM2576HVT-5.0 5.0V简易开关电源稳压器(3A)

LM2576HVT-12 12V简易开关电源稳压器(3A)

LM2576HVT-15 15V简易开关电源稳压器(3A)

LM2576HVT-ADJ 简易开关电源稳压器(3A可调1.23V to 37V)

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LM2930T-5.0 5.0V低压差稳压器

LM2930T-8.0 8.0V低压差稳压器

LM2931AZ-5.0 5.0V低压差稳压器(TO-92)

LM2931T-5.0 5.0V低压差稳压器

LM2931CT 3V to 29V低压差稳压器(TO-220,5PIN)

LM2940CT-5.0 5.0V低压差稳压器

LM2940CT-8.0 8.0V低压差稳压器

LM2940CT-9.0 9.0V低压差稳压器

LM2940CT-10 10V低压差稳压器

LM2940CT-12 12V低压差稳压器

LM2940CT-15 15V低压差稳压器

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LM123K 5V稳压器(3A)

LM323K 5V稳压器(3A)

LM117K 1.2V to 37V三端正可调稳压器(1.5A)

LM317LZ 1.2V to 37V三端正可调稳压器(0.1A)

LM317T 1.2V to 37V三端正可调稳压器(1.5A)

LM317K 1.2V to 37V三端正可调稳压器(1.5A)

LM133K 三端可调-1.2V to -37V稳压器(3.0A)

LM333K 三端可调-1.2V to -37V稳压器(3.0A)

LM337K 三端可调-1.2V to -37V稳压器(1.5A)

LM337T 三端可调-1.2V to -37V稳压器(1.5A)

LM337LZ 三端可调-1.2V to -37V稳压器(0.1A)

LM150K 三端可调1.2V to 32V稳压器(3A)

LM350K 三端可调1.2V to 32V稳压器(3A)

LM350T 三端可调1.2V to 32V稳压器(3A)

LM138K 三端正可调1.2V to 32V稳压器(5A)

LM338T 三端正可调1.2V to 32V稳压器(5A)

LM338K 三端正可调1.2V to 32V稳压器(5A)

LM336-2.5 2.5V精密基准电压源

LM336-5.0 5.0V精密基准电压源

LM385-1.2 1.2V精密基准电压源

LM385-2.5 2.5V精密基准电压源

LM399H 6.9999V精密基准电压源

LM431ACZ 精密可调2.5V to 36V基准稳压源

LM723 高精度可调2V to 37V稳压器

LM105 高精度可调4.5V to 40V稳压器

LM305 高精度可调4.5V to40V稳压器

MC1403 2.5V基准电压源

MC34063 DC-DC直流变换器 mc34063中文资料pdf

SG3524 脉宽调制开关电源控制器 sg3524中文资料

TL431 精密可调2.5V to 36V基准稳压源 tl431a pdf 中文资料

TL494 脉宽调制开关电源控制器 tl494中文资料pdf下载

TL497 频率调制开关电源控制器 tl497/tl497A pdf datasheet

TL7705 电池供电/欠压控制器

另请参阅 LM317M - The LM317M is very similar to the LM317 but LM317M has an output current of 500 mA. TL317 - The TL317 has a low voltage dropout. LM317L - The LM317L is very similar to the LM317 but LM317L has and output current of 100 mA. 查看所有

特性

Output Voltage Range Adjustable From 1.25 V to 37 V Output Current Greater Than 1.5 A Internal Short-Circuit Current Limiting Thermal Overload Protection Output Safe-Area Compensation

PowerFLEX, PowerPAD are trademarks of Texas Instruments.

DESCRIPTION/ORDERING INFORMATION

The LM317 is an adjustable three-terminal positive-voltage regulator capable of supplying more than 1.5 A over an output-voltage range of 1.25 V to 37 V. It is exceptionally easy to use and requires only two external resistors to set the output voltage. Furthermore, both line and load regulation are better than standard fixed regulators.

In addition to having higher performance than fixed regulators, this device includes on-chip current limiting, thermal overload protection, and safe operating-area protection. All overload protection remains fully functional, even if the ADJUST terminal is disconnected.

The LM317 is versatile in its applications, including uses in programmable output regulation and local on-card regulation. Or, by connecting a fixed resistor between the ADJUST and OUTPUT terminals, the LM317 can function as a precision current regulator. An optional output capacitor can be added to improve transient response. The ADJUST terminal can be bypassed to achieve very high ripple-rejection ratios, which are difficult to achieve with standard three-terminal regulators.



LM317 LM317L LM317M TL317

Vin (Min) (V) 4.2 3.7 4.2 5

Vin (Max) (V) 40 38 40 38

Iout (Max) (A) 1.5 0.1 0.5 0.1

Pin/Package 2PFM, 3DDPAK/TO-263, 3TO-220, 4SOT-223 3SOT-89, 3TO-92, 8SOIC, 8TSSOP 3PFM, 4SOT-223 3TO-92, 8SO, 8SOIC, 8TSSOP

Vout (Min) (V) 1.2 1.2 1.2 1.2

Vout (Max) (V) 37 32 37 32

Approx. Price (US$) 0.36 | 1ku 0.14 | 1ku 0.40 | 1ku 0.40 | 1ku

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样片

用LM317T制作可调稳压电源,常因电位器接触不良使输出电压升高而烧毁负载。如果增加一只三极管(如下图所示),在正常情况下,T1的基极电位为0,T1截止,对电路无影响;而当W1接触不良时,T1的基极电位上升,当升至0.7V时,T1导通,将LM317T的调整端电压降低,输出电压也降低,从而对负载起到保护作用。如去掉三极管、断开W1中心点连线,3.8V小电珠立刻烧毁,测输出电压高达21V。而加有T1时,小电珠亮度减小,此时 LM317T输出电压仅为2V,从而有效的保护了负载。



LM317/LM337集成稳压电路应用

LM117/LM317是美国国家半导体公司的三端可调正稳压器集成电路。我国和世界各大集成电路生产商均有同类产品可供选用,是使用极为广泛的一类串连集成稳压器。

LM117/LM317的输出电压范围是1.2V至37V,负载电流最大为1.5A。它的使用非常简单,仅需两个外接电阻来设置输出电压。此外它的线性调整率和负载调整率也比标准的固定稳压器好。LM117/LM317内置有过载保护、安全区保护等多种保护电路。

通常LM117/LM317不需要外接电容,除非输入滤波电容到LM117/LM317输入端的连线超过6英寸(约15厘米)。使用输出电容能改变瞬态响应。调整端使用滤波电容能得到比标准三端稳压器高的多的纹波抑制比。

LM117/LM317能够有许多特殊的用法。比如把调整端悬浮到一个较高的电压上,可以用来调节高达数百伏的电压,只要输入输出压差不超过LM117/LM317的极限就行。当然还要避免输出端短路。还可以把调整端接到一个可编程电压上,实现可编程的电源输出。电路应用 为前置级音响电路、精密电路、电子制作等对电源要求实现高精度供电的电路,其内阻小,电压稳定,噪音极低,输出纹波小(输出端仅用100uf),能有效的保证NE5532、NE5535等音响电路的高度稳定工作,提高瞬态特性和高频特性。(实际使用效果比LM78xx、LM79xx等稳压模块好)

特性简介可调整输出电压低到1.2V。

保证1.5A输出电流。

典型线性调整率0.01%。

典型负载调整率0.1%。

80dB纹波抑制比。

输出短路保护。

过流、过热保护。

调整管安全工作区保护。

标准三端晶体管封装。

电压范围

输入输出最小压差降为0.2V

LM117/LM3171.25V至37V连续可调。封装形式

TO-220塑料封装,TO-3铝壳封装,TO-202塑料封装,TO-39金属封装



      应用电路图:LM317



LM337



1,2脚之间为1.25V电压基准。为保证稳压器的输出性能,R1应小于240欧姆。改变R2阻值即可调整稳压电压值。D1,D2用于保护LM317/337。



LM317应用电路 LM317资料 LM317是常见的可调集成稳压器,最大输出电流为2.2A,输出电压范围为1.25~37V。基本接法如下:



2012-5-17 09:48:00 上传

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1,2脚之间为1.25V电压基准。为保证稳压器的输出性能,R1应小于240欧姆。改变R2阻值即可调整稳压电压值。D1,D2用于保护LM317。

Uo=(1+R2/R1)*1.25

LM317T应用电路一例

用LM317T制作可调稳压电源,常因电位器接触不良使输出电压升高而烧毁负载。如果增加一只三极管(如下图所示),在正常情况下,T1的基极电位为0,T1截止,对电路无影响;而当W1接触不良时,T1的基极电位上升,当升至0.7V时,T1导通,将LM317T的调整端电压降低,输出电压也降低,从而对负载起到保护作用。如去掉三极管、断开W1中心点连线,3.8V小电珠立刻烧毁,测输出电压高达21V。而加有T1时,小电珠亮度减小,此时 LM317T输出电压仅为2V,从而有效的保护了负载。



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使W317稳压器从零伏起调·

用W317制作的稳压器,由于受集成块内电其电路的限制,最低输出电压为1.25V。而附图所示电路则可以使电压从0V开始调整。该电路和W317基本应用电路的不同之处是增加了—组负压辅助电源。稳压管DW正极对地电压为—1.25V,调压电位器W的下端没有接在地端,而是接在稳压管正极,稳压电源的输出电压仍然从三端稳压器的输出端与地之间获得。这样当W的阻值调到零时,R1上的1.25V电压刚好和DW上的-1.25V相抵消,从而使输出电压为OV。该电路可以从0V起调,输出电压可达30V以上。



这里介绍的可调稳压电源可以实现从1.25V~30V连续可调,输出电流可到4A左右。她采用最常见的可调试稳压集成电路W317组成电路的核心,关于她的详细指标参数可参阅这里。下面简单介绍一下该电路的特点。



2012-5-17 09:48:01 上传

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本电路中,由T2、D5、VW1、R5、R6、C10及继电器K构成自适应切换动作电路。当输出电路低于14V时,VW1因击穿电压不够而截止,无电流通过,T2截止,K不吸合,其触点K在常态位置,电路输入电流14V交流电。反之当输出电压高于14V时,VW1击穿导通,T2亦导通,继电器K吸合,28V交流电接入电路。这样可以保证输入电压与输出电压差不会大于15V,此时,W317输出电流典型值为2.2A。图中采用了两块W317供电,整个电路输出电流可在4A以上。由于两块W317参数不可能一样,电路中在W317输出端串接了小阻值电阻R3、R4,用以均分电流。

输出电压调整由RP1、RP2完成。附加晶体管T1的目的在于避免电位器RP1滑动端接触不良,使W317调整公共端对地开路,造成输出电压突然变化,损坏电源及负载。

双色发光二极管作为保险丝熔断指示器(红光)兼电源只是器(橙色光)。当电源正常时,两只发光二极管均加有正向电压,红、绿发光二极管均发光,形成橙色光。当保险丝FU2断开时,仅红色发光管加有正向电压,故此时只发红光。

以保证稳压准确。设计电路板时主电流回路应足够宽,并焊上1mm以上的铜导线或涂锡,以减少纹波电压。C6、C8尽量靠近W317的输入、输出端,并优先采用无感电容。C5如无合适容量,可用几只电容并联。R3、R4可用锰丝自制。

调试时,调整RP1、RP2应使继电器在电源输出14V左右时吸合,否则可调换稳压二极管再试。



lm317可调稳压管(中文资料)

LM317电源制作

用LM317制作简易可调供电模块

用LM317制作的功放电路

LM317制作充电器

lm317恒流源电路图

lm317恒流源

LM317应用电路

LM317电路

lm317

LM317引脚图

lm317中文资料

lm137,lm337中文资料及应用电路

测试了几个升压电路

升压电路原理分析  boost升压电路

开关直流升压电路(即所谓的boost或者step-up电路)原理

the boost converter,或者叫step-up converter,是一种开关直流升压电路,它可以是输出电压比输入电压高。

基本电路图见图一。

  2012-1-4 10:38:46 上传

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假定那个开关(三极管或者mos管)已经断开了很长时间,所有的元件都处于理想状态,电容电压等于输入电压。

下面要分充电和放电两个部分来说明这个电路

充电过程

在充电过程中,开关闭合(三极管导通),等效电路如图二,开关(三极管)处用导线代替。这时,输入电压流过电感。二极管防止电容对地放电。由于输入是直流电,所以电感上的电流以一定的比率线性增加,这个比率跟电感大小有关。随着电感电流增加,电感里储存了一些能量。



放电过程

如图,这是当开关断开(三极管截止)时的等效电路。当开关断开(三极管截止)时,由于电感的电流 保持特性,流经电感的电流不会马上变为0,而是缓慢的由充电完毕时的值变为0。而原来的电路已断开,于是电感只能通过新电路放电,即电感开始给电容充电, 电容两端电压升高,此时电压已经高于输入电压了。升压完毕。



说起来升压过程就是一个电感的能量传递过程。充电时,电感吸收能量,放电时电感放出能量。

如果电容量足够大,那么在输出端就可以在放电过程中保持一个持续的电流。

如果这个通断的过程不断重复,就可以在电容两端得到高于输入电压的电压。



一些补充

1 AA电压低,反激升压电路制约功率和效率的瓶颈在开关管,整流管,及其他损耗(含电感上).

1.电感不能用磁体太小的(无法存应有的能量),线径太细的(脉冲电流大,会有线损大).

2 整流管大都用肖特基,大家一样,无特色,在输出3.3V时,整流损耗约百分之十.

3 开关管,关键在这儿了,放大量要足够进饱和,导通压降一定要小,是成功的关键.总共才一伏,管子上耗多了就没电出来了,因些管压降应选最大电流时不超过0.2--0.3V,单只做不到就多只并联.......

4 最大电流有多大呢?我们简单点就算1A吧,其实是不止的.由于效率低会超过1.5A,这是平均值,半周供电时为3A,实际电流波形为0至6A.所以咱建议要用两只号称5A实际3A的管子并起来才能勉强对付.

5 现成的芯片都没有集成上述那么大电流的管子,所以咱建议用土电路就够对付洋电路了.

以上是书本上没有直说的知识,但与书本知识可对照印证.

开关管导通时,电源经由电感-开关管形成回路,电流在电感中转化为磁能贮存;开关管关断时,电感中的磁能转化为电能在电感端左负右正,此电压叠加在电源正 端,经由二极管-负载形成回路,完成升压功能。既然如此,提高转换效率就要从三个方面着手:1.尽可能降低开关管导通时回路的阻抗,使电能尽可能多的转化 为磁能;2.尽可能降低负载回路的阻抗,使磁能尽可能多的转化为电能,同时回路的损耗最低;3.尽可能降低控制电路的消耗,因为对于转换来说,控制电路的 消耗某种意义上是浪费掉的,不能转化为负载上的能量。

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升压电路原理分析

简单的升压电路原理分析和如何计算

测试了几个升压电路

新型LED太阳能电池直流升压电路的研究

DC-DC_升压式LED驱动电路图全集  2011-12-19 14:52:12 上传

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  2011-12-19 14:52:13 上传

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通用LED日光灯电路图

简单的LED电路图

白光LED驱动电路图

LED驱动电源电路图(5W)

3W大功率LED驱动电路图

LED3216电子钟电路图

DC-DC_升压式LED驱动电路图全集

测试了几个升压电路

万用表/小车遥控器用的都是9V叠层电池,由于遥控车小孩子整天玩,大概一个星期就要换一次电池,这个叠层电池一般商店还买不到,只能到电子市场或者淘宝上买。。。。。。。。所以想搞一个升压电路,将普通的干电池/可充电电池的电压升到9V,供遥控器和万用表使用。

首先测量一下用电需求:遥控器电压9V,静态耗电5mA,工作时耗电22mA。万用表电流没法测(我只有一个万用表 ),估计只有几个mA左右。

在网上找到了几个电路:

(一)具有自动关断功能的1.5V到9V升压电路



2012-1-4 10:48:14 上传

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这个电路非常适合万用表使用,电池无需开关,在无负载时自动关断。其中L1/L2用普通电子整流器上拆下来的磁环自己绕线,L1=6圈,L2=36圈,我没有漆包线只有带塑料皮的飞线,实际只绕了20圈左右磁环就绕不下了。9V稳压管我手上没有,使用2个4.7V的稳压管串联代替。472电容没有,用332代替。



2012-1-4 10:48:14 上传

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在面包板上搭好电路,果然很容易,一通电就成功了,将一节普通干电池电压升至9.18V。。。。。。。。。。。

效率测试:

负载输出电压9.18V,点一只LED,电流1.92mA;电池输入电压1.62V,电流28.7mA。转换效率只有37.9%

无负载时,电流只有几个uA。

(二)一般的升压电路

遥控器本身有开关,不需要自动关断功能,所以可以采用更加简单的升压电路。在网上找了一个如下图所示的简单电路,可以看出该电路跟上一个电路实际上是一样的,Booster结构,利用三极管自激振荡,二极管和电容升压。区别在于去掉了自动关断功能和稳压管。



2012-1-4 10:48:15 上传

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测试结果:

空载电压可达20多V,接负载后电压急剧下降,输入使用一节电池,输出20mA电流时,输出电压降至4V,不满足遥控器的要求。

将输入改成2节电池后,负载能力提高,实测数据:

负载输出电压6.6V,电流28.8mA,功耗190mW;电池输入电压2.38V,电流155mA,功耗369mW。转换效率52%。

根据说明,该电路在输入电池电压低至零点几V时,仍能正常工作,输出足够的电压点亮LED。

(三)一节电池点LED电路



2012-1-4 10:48:12 上传

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2012-1-4 10:48:14 上传

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众所周知,一节电池电压太低是无法点亮LED的,采用以上升压电路后,可以点亮高电压需求的白光LED。有意思的是,上图中的Q2-8050既可以正接也可以反接(C和E倒过来)。我的实际使用参数:C1=50pF,L1=100uH,实测数据:

正接:输出电流15.3mA,电池输入电流71.5mA

反接:输出电流27mA,电池输出电流102.4mA。可见在我使用的LC参数下,还是反接的效率比较高。

由于该电路采用了特殊设计,所以发光管D1的两端只有一点几伏的电压,只能用来点灯,不能用来代替9V电池。

===================== 我是华丽丽的分割线 ===========================

小结:

1)使用一节7号电池+电路一代替9V叠层电池给万用表供电,网上有人已经做出来了,电池+所有电路的体积刚好可以装进一颗9V电池的空间。万用表耗电很小,一节7号电池可以使用很长时间。

2)采用2节可充电电池+电路二代替9V叠层电池为遥控器供电,再也不怕电用完了。

================= 正式开始改装咯。。。。。。。。。。。。。。

刚好遥控器手柄有空余的位置,用热熔胶粘了2只M3螺母来固定电路板



2012-1-4 10:48:14 上传

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实测发现这个电路空载时跟有负载时耗电差不多

输出电流 输出电压 | 输入电压 输入电流

0mA(无负载) 69.8V | 2.35V 91.5mA

5mA 23.2V | 2.35V 90.6mA

22mA 6.36V | 2.35V 107.7mA

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升压电路原理分析

简单的升压电路原理分析和如何计算

测试了几个升压电路

新型LED太阳能电池直流升压电路的研究

1  、采用220V交流电源的电阻限流式LED灯

图1电路的特点是制作简单,根据本地区电源电压的高低,一般可用管子90-100只串联。管子的数量如果太少效率相对就较低。限流电阻R根据电源电压和管子的数量适当调整以控制发光管的电流,一般不要超过20mA。对于电源电压不稳定和波动较大的地区,发光管的电流也会跟着电压的波动而有所波动,这是它的缺点。限流电阻R的功率要求2W以上,以免发热损坏(发光管数量越少,R的阻值就要越大且功率也要越大)。本电路总耗电功率不足6W。如果用于制作射灯,则宜选用聚光型的发光管,如果用于制作一般照明台灯,则宜选用散光型的发光管。

  2012-4-17 09:43:52 上传

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2、采用恒流源电路的220V交流电源LED灯

图2是采用恒流源的电路,虽然电路多用了几个元件,增加了一些成本,但使用效果要比只用电阻限流的电路好得多,即使电压波动较大,电路仍然能保持电流恒定不变,这对发光管的寿命是非常有利的,本电路中的主要元件三极管,要求其耐压要400V以上,功率也要10W以上的大功率管,如MJE13003、MJE13005等,并且要加上散热片,滤波电容C容量为4.7uF,耐压要有400V以上,发光管电流的大小由R2调整决定,为方便调整可用可变电阻调整后再换上相同阻值的固定电阻,本电路可带发光管数量少则十几只,最多可达到90多只,在此范围内的电流都能基本保持恒定不变。本电路使用发光管数量也不可太少,越少其效率也越低。本电路总耗电功率约6W。

  2012-4-17 09:43:52 上传

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简单的升压电路原理分析和计算  俺试着分析一下原理算是抛砖引玉吧:

1。在开始时刻,C1、L1都处于初始状态,Q1导通,导致Q2导通,此时Q2集电极电流应该为:

Ic2 = B2*Ib2 = B2*B1*Ib1 = B2*B1*(Vcc-Vt1)/R1 —— B1、B2分别为电流放大倍数

2。由于L1的存在,Ic2不能突变,因此,Q2进入饱和,C1上充电,L1电流持续上升:

dI/dt = VL1/L1 = (Vcc - Vsat2)/L1

3. 当L1上电流上升变慢,甚至无法上升时,Q2集电极电位抬高,VL1 = 0,

4。由于C1上充电的影响,导致Q1基极被抬高,Q1、Q2被关断;

5。Q2被关断后,L1上电流只有通过LED泄放,Q2集电极被抬高到LED导通电压,导致Q1基极被更加抬高;

6。C1电容通过R1放电,要一直放到Q1基极电压低于(Vcc-Vt1),Q1重新导通,总放电电量为:

放电初始基极电压 (Vcc-Vsat2+Vled), 放电终止基极电压(Vcc-Vt1),

Qc = C1*(( Vcc-Vsat2+Vled) - (Vcc-Vt1)) = C1*( Vled + Vt1 - Vsat2 )

7。Q1导通后,Q2重新导通,Q2集电极电位又被重新拉低,L1上电流开始增加,C1重新充电,回到第二步。

纯粹的理论分析,实际应用时还有几个陷阱要注意:

首先,是Q1、Q2的关断条件。Q1、Q2的关断条件是L1上的感生电压足够小,导致Q2集电极电位抬升。L1上的感生电势又是由流经的电流变化率决定的,因此,理论分析假设是当Q2集电极电流达到Q1基极电流与两个三极管的放大倍数乘积时,Q1、Q2关断。但实际情况并不见得如此,有另外两个因素也可能导致L1上电压降低:其一,L1磁通饱和,也就是L1上电流超过其额定电流时,L1上磁通不再增加,导致感生电势为零;其二,电池内阻,也就是当输出电流比较大时,电池输出电压降低,也可能导致L1上电流不再增加,L1感生电势为零。因此,电感的选择很重要,一定要保证足够的额定电流容量;R1和Q1Q2的选择也很重要,应该保证L1上电流达到最大时,电池电压不至于明显降低;

其次,是L1和C1参数的选择。如果在电感上的电流通过LED放电还没有达到零时,Q1Q2恢复导通,那么L1上电流将随着开关次数的增加迅速增大,直到发生磁饱和。因此,C1R1上的延迟,一定要远远大于L1上电流通过LED泄放完全的时间。L1上电流泄放时间可以按如下方式推断:

假设其峰值电流为Im,则电感储能为:

El1 = L1 * Im**2 / 2

LED平均电流假设为Im/2,则所需放电时间为:

TLED = EL1 / ( Im * VLED /2 ) = L1 * Im / VLED

所以,R1C1决定的放电时间,一定要大于TLED,要留出足够余量,但又不能太大,因为取得太大,会降低LED上的平均电流。

这个电路简单是足够简单,但是其性能在很大程度上由元件的本身参数决定,而元件参数都是有一定的离散性的,特别是三极管电流放大倍数和电池电压,因此,这个电路要想做稳定,并且保持产品间的一致性,并不是一件容易的事情,应用的时候一定要小心。

  2012-1-4 10:41:08 上传

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升压电路原理分析

简单的升压电路原理分析和如何计算

测试了几个升压电路

新型LED太阳能电池直流升压电路的研究

新型LED太阳能电池直流升压电路的研究  在传统的LED太阳能电池系统中 ,通常采用单晶硅实现其直流升压电路 ,这将导致太阳能板的利用效率低 ,造成其使用寿命的缩减。本文在研究太阳电池电路模型的基础上 ,提出了一种新型的直流升压电路设计方法 ,即运用两种或者多种材料的合理组合 ,产生电路所需要的直流电压 ,将其植入固态光源LED的驱动电路 ,该方案可最大程度地利用太阳能 ,具有高效性和实用性。

太阳能是太阳内部连续不断的核聚变反应过程产生的能量 ,太阳能资源含量巨大 ,总量相当于现在人类所利用的能源的一万多倍 ,开发绿色的太阳能资源 ,实现太阳能高效利用 ,是当前能源开发与利用的主要研究方向之一[1]伴随着光伏技术的发展 ,大功率高亮度LED太阳能电池更以其高效、节能而进一步引起了专家学者的广泛关注[2]但目前 ,太阳能电池还存在因驱动电路导致 LED 光衰现象及太阳能利用率不高等不足[3,4]传统的LED太阳能电池系统中 ,通常采用单晶硅实现其直流升压电路 ,这将导致太阳能板的



一个用于LED手电筒上的简单的升压电路。  接通电源后,VT1因R1接负极,而c1两端电压不能突变。VT1(b)极电位低于e极,VT1导通,VT2(b)极有电流流入,VT2也导通,电流从电源正极经L、VT2(c)极到e极,流回电源负极,电源对L充电,L储存能量,L上的自感电动势为左正右负。经c1的反馈作用,VT1基极电位比发射极电位更低,VT1进入深度饱和状态,同时VT2也进入深度饱和状态,即Ib>Ic/β(β为放大倍数)。随着电源对c1的充电,C1两端电压逐渐升高,即VTI(b)极电位逐渐上升,Ib1逐渐减小, 当Ib1<=Ic1/β时,VT1退出饱和区,VT2也退出饱和区,对L的充电电流减小。此时.L上的自感电动势变为左负右正,经c1反馈作用。VT1基极电位进一步上升,VT1迅速截止,VT2也截止,L上储存的能量释放,发光管上的电源电压加到L上产生了自感电动势,达到升压的目的。此电压足以使LED发光。(编辑:仰望星空)



典型超简单的升压/降压恒流电源芯片(全集)



2012-12-25 11:48:23 上传

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XL6003是一颗突破传统电路拓扑结构,结合HVBCD工艺,大电流,高压DC/DC升压恒流LED驱动IC,

(1)它具有较宽的直流3.6V到36V输入电压范围(低压可以兼顾锂电供电)

(2)最高升压可到42V,可驱动串联12颗1W LED(同比其它品牌多驱动4~5颗LED)

(3)大电流1050mA持续电流输出,可驱动1W LED12串3并或3W LED12串

(4)EN脚可实现PWM调光,且自带软启动功能

(5)低至0.2V参考电压,可以有效提高系统效率

(6)输出42V过压保护功能

(7)内置过热保护功能

优势

宽电压输入,大电流输出,外围电路简单。XL6003应用简单,普通DC/DC升压拓扑结构,效率高达92%,适用于基于LED的汽车、路灯、 太阳能灯及LED背光驱动的应用.

1. 传统的大功率LED路灯电源,大部分是用220V AC~DC后面再用LM358或者三极管来做恒流,此电路恒流

精度低,并且过温,短路等保护功能没有,输出的可变性不强

2.XL6003只要前面有标配的AC~DC的电源,24V/12V,XL6003最高有40W的输出功率,

80W路灯用2个XL6003电路,120W路灯用3个XL6003电路,200W路灯用5个XL6003电路。

3.XL6003最高可以12个LED灯串联,市场其它最高输出只能够8个LED灯串联。

4. 还可以用在太阳能灯,汽车尾灯,LED白光阵列,大功率手电筒灯,LED背光驱动

VIN=5V 最大可以点亮 8颗1W LED。 VIN=6V 最大可以点亮 9颗1W LED。

VIN=7V 最大可以点亮 11颗1W LED。 VIN>=8V 最大可以点亮12颗1W LED。

LED太阳能路灯恒流驱动方案:XL6003XL6004

XL6006演示板

介绍

此演示板用来演示升压高效率驱动 LED全集成开关型变换器 XL6006。 此设计是在直流

输入电压为 5V-32V时,最大输出电压可达 60V的 LED驱动;最大开关电流 5A,系统转换

效率最高可到 90%以上;XL6006 采用 60V 高压制造工艺,内部集成高压功率 MOSFET 开

关管,具有转换效率高,系统元件少,可靠性高,安全性高等优点。

演示板可以演示 XL6006 的若干特性,包括改变 RCS 阻值来实现对于系统恒流控制,

使用 EN引脚进行系统的开关控制。

XL8002演示板

介绍

此演示板用来演示降压直流驱动 LED 系列 XL8002控制器。此设计是在输入电压为

C12V-DC80V 时;输出可直接串联 1-18 颗 1W LED 管芯结合,系统转换效率高,系统外

围器件少,应用简单,系统体积小等特点。

演示板可以演示 XL8002 的若干特性,包括改变 RCS 阻值来实现对于系统恒流控制,

过温保护, 输出短路保护; 输出恒流精度在全电压范围 (DC12V~DC80V) 控制在+-5%以内。

XL8002 降压型1~18 颗LED串联恒流驱动器芯片(高电压型)

1、最高输出电流:1.0A;

2、最高输入电压:XL8002为12~80V

3、输出电压:支持1~18 颗LED串联使用;

4、输出电流:Adj (0.1V)

5、振动频率:PFM;

6、转换效率:80%~95%(不同电压输出时的效率不同);

7、封装形式:TO263-5L;

8、控制方式:PWM;

9、工作温度范围:-40℃ ~ +125℃

10、工作模式:低功耗/正常两种模式可外部控制;

11、工作模式控制:TTL电平兼容;

12、所需外部元件:只需极少的外围器件便可构成高效稳压电路;外围元件少,低纹波。

13、器件保护:热关断及电流限,输出短路保护功能;输入电源开关噪声抑制功能;Enanle开关信号的迟滞功能;

技术特点(广泛使用于LED 电源驱动 应用程序发光二极管照明灯具通用照明 )

(1)用于LED 全集成方案,系统成本低,可靠性高;

(2)系统结构简单,设计方便灵活,可以达到很高的效率;

(3)由于大功率开关管内置,功率管的电压,电流,温度都受控;同时,芯片内置软启动电路、环路频率补偿电容、内部固定频率、全内置过压保护、过流保护、过热保护等电路,芯片的可靠性,安全性大大提高

LED 电源及其基本驱动电路(1)

LED 自上世纪 60 年代问世以来,已经历了指示应用阶段和信号、显示阶段。随着白光 LED的诞生及其迅速发展,LED开始进入普通照明阶段。LED是一种固态冷光源,是继白炽灯、荧光灯和高强度放电灯(HID)之后出现的第四代电光源。LED点燃了绿色照明的新光辉,将引领 21世纪照明领域的新潮流。业界认为,当 LED 价位降至传统光源的十分之一以下时,它将会进入到

千家万户的普通照明领域之中,预计时间约在 2020 年之后。

LED 供电的原始电源目前主要有三种:即低压电池、太阳能电池和交流市电电源。无论是采用哪一种原始电源,都必须经过电源变换来满足 LED 的工作条件。这种电源变换电路,一般来说就是指的 LED 驱动电路。在 LED 太阳能供电系统中,还需要蓄电池或超级电容器,用以储存太阳能。在夜晚需要照明时,蓄电池或超级电容器再通过控制电路放电,为 LED驱动电路供电。

太阳能和风能与 LED 的结合,是 LED 应用的一大亮点,它将为第三世界的贫困和边远地区带来光明,让绿色照明的光辉照亮世界的每一个角落。

一、低压直流供电的 LFD驱动电路

1.当输入电压高于 LED电压时

当输入电压高于 LED或 LED串的电压降时,通常采用线性稳压器或开关型降压稳压器。

(1)线性稳压器

线性稳压器是一种 DC-DC 降压式变换器。LED 驱动电路所采用的线性稳压器大都为低压差稳压器(LDO),其优点是不需要电感元件,所需元件数量少,不产生 EMI,自身电压降比较低。但是与开关型稳压器相比,LDO的功率损耗还是较大,效率较低。LDO在驱动 350mA以上的大功率 LED串时,往往需要加散热器。

(2)开关型降压(buck)稳压器

基于单片专用 IC 的开关型降压稳压器需要一个电感元件。 许多降压稳压器开关频率达 1MHz以上,致使外部元件非常小,占据非常小的空间,效率达 90%以上。但这种变换器会产生开关噪声,存在 EMI问题。图 1所示是基于 Zetex 公司 ZXSC300的 3W LED降压型驱动电路。其中的RCS为电流传感电阻, D1为1A的肖特基二极管。 在6V的输入电压下, 通过LED的电流达1.11A。ZXSC300 采用 5 引脚 SOT23 封装。

目前有很多降压变换器单片IC将开关MOSFET(Q1)和降压二极管(D1)也集成在同一芯片上,使外部元件数量进一步减少。

2.当输入电压低于 LED电压时

当输入电压低于 LED或 LED串的总正向压降时,LED需要升压型驱动电路。升压型变换器主要有以下两种类型。

(1)电感升压变换器

在手机背光照明中,常使用电感升压型 LED 驱动电路。开关型电感升压变换器被用作驱动一个或多个 LED组成的 LED串,通过每个 LED的电流相等。如果 LED串中有一个 LED开路,其他 LED 将会熄灭。图 2 所示为电感升压型 LED 驱动电路,LED 串由 8 只日亚化工公司的NSPW500BS型白光 LED组成,在 4V的输入电压下,通过每个 LED的电流约为 25mA。

目前绝大多数升压稳压器 IC,都将开关管集成在芯片中,有的还集成了肖特基二极管。

(2)开关电容(电荷泵)升压变换器

开关电容升压转换器亦即电荷泵。电荷泵专用 IC 内置切换开关,外接 1 个或两个 1μF的充放电电容。电荷泵工作模式有 1×、1.5×和 2×,近几年又出现了 1.33×(4/3 倍)和 4×模式。在输出电压接近输入电压时,电荷泵不需要升压,即在 1×模式工作。当需要升压时,则切换到 1.5×或其他工作模式。电荷泵电路可以驱动 LED 阵列,也可只驱动 1 个 LED。图 3 所示为基于

MAXl570的电荷泵驱动5个白光LED的电路。 MAX1570采用4mm×4mm的16引脚QFN封装,最大厚度为 0.8mm。MAX1570 输入电压范围为 2.7V~5.5V,在1MHz 的固定频率和在 1×及 1.5×模式高效工作,为 LED提供 30mA的恒流,LED电流匹配精度达 0.3%,并且 LED电流可由单个电阻 RsEr设置。 可通过数字输入或 PWM 来控制LED亮度, 在关闭状态仅消耗 0.1μA的电流。

3.当输入电压既可能高于也可能低于 LED电压时

在输入电压既可能高于,也可能低于 LED或 LED串的总电压降时,就必须使用降压/升压变换器。基于 LT℃3783 的降压/升压型变换器驱动 8 只1.5A串联 LED的电路如图 4 所示。该 LED串驱动电路的输入电压范围为 9~36V,LED 串的总电压降范围为 18~37V。在 VIN=14.4V,Vo=36V和 I0=1.5A条件下,输出功率为 54W,效率达 93%。电路的开关频率由 IC 脚FREQ上的

电阻 R5 设置(频率范围为 20kHz~1MHz),R7 与 R8 组成的分压器设置输出过电压保护电平,连接在 IC 脚 FBP 与高侧线路之间的 R4,用作感测 LED 电流。LTC3783 支持多拓扑结构。用其还可以构筑升压转换器和降压转换器等电路。

回扫变换器、单端初级电感变换器(SEPIC)和 CUK稳压器等,都可以升高或降低输入电压,

输出与输入电压在极性上可以相同或相反。每种拓扑都有独特的优势,但效率都比降压一升压稳压器低。

  2012-9-26 09:54:31 上传

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LED 电源及其基本驱动电路(2)

二、交流市电供电的 LED驱动电路

1.电容降压型 LED驱动电路

图 5 所示为电容降压型 LED 驱动电路(注:图 5 电路绘于上期本版)。图中,C1 为降压电容,R1 为泄放电阻,DI~D5 为桥式整流器,C2、C3 为滤波电容,RVl 用作瞬态过电压保护,R2 为限流电阻。在 220V50Hz 的输入电源下,通过电容 C1 的电流为 I=69C1(C1 单位为μF,I 单位为mA)。若选择 C1为 0.471μF,电流约为 32mA。在此情况下,R1 值可选择 1MΩ。

电容降压型 LED驱动电路仅适合于小功率应用,不能提供较大的驱动电流,而且效率很低。其优点是成本低,电路简单。

2.变压器降压 LED驱动电路

一种采用电源变压器降压的 LED驱动电路如图 6 所示。变压器次边输出为 12Vac,白光 LED的正向压降 VF=3.5V,正向电流 IF=350mA。桥式整流滤波电压为 12Vx2,限流电阻 R1 值为 R1=(12V× 2-3xVF)/IF =(12V× 2-3×3.5V)/350mA=18.3Ω

选择 R1=20Ω。R1 在 350mA 下的功耗为 0.352×20=2.45W,可选择 3W 的电阻。在 R1=20下Ω,通过 LED的电流为:

ILED=(12V× 2-3×3.5V)/20Ω=323mA

若桥式整流器输入电压波动±10%, 在10.8Vac下的LED电流为238mA, 在13.2Vac下的LED电流则为 429mA,导致 LED电流变化率超过±25%。由此可见,虽然图 6所示的电路比较简单,但电流调整能力很差,并且电源变压器大而笨重,不易于实现电路的小型化和轻量化。

图 7 所示为采用线性稳压器 MC7809 的白光 LED 驱动电路,其 AC 输入电压(12Vac)为电源变压器(或电子变压器输出。MC7809的 DC 输出电压为 9V,R1 值为: R1=(Vout-2×VF)/IF(9V-2x3.5V)/350mA=5.7Ω R1 消耗的功率为:

p=12×R=(0.35A)2×5.7Ω=0.698W

MC7809的功耗为: P=(12V×根号(2)2-9V)×IF=(17-9V)×0.35A=2.8W 采用线性稳压器后,电流调整率达±5%,但功率耗散较大,效率较低。

如果采用安森美公司生产的线性电流源 NUD4001 取代线性稳压器,电流调整率可低于 1%,NUD4001 的自身功耗在 350mA下,仅为 0.875W。

3.开关型稳压器

基于开关电源拓扑结构的离线 LED 驱动电路可以获得 80%左右的高效率,并且能提供恒流和恒压输出,但是电路比较复杂,成本较高,在有些情况下存在 EMI问题。

图 8 所示是基于控制器 NCPl012 的回扫(反激)式变换器驱动 5 个白光 LED的电路。 该电路的输出 DC 电压为 17.5V,输出功率为 6.125W,效率接近 80%。NCP1012 的开关频率为 65kHz,提供动态自供电(DSS)、过电压及短路保护和过温度保护,无需变压器提供偏置绕组。由于芯片上集成了功率 MOSFET,使外部元件进一步减少。

为满足景观照明、工业照明和建筑照明的需要,近期出现了很多用于驱动 LED 的离线控制器芯片。由于目前手机等便携式设备已趋于饱和,LED的应用将转向景观照明、汽车和大屏幕显示及普通照明领域。离线开关型 LED 驱动电路,将成为今后占主导地位的拓扑结构。LED 太阳能供电系统,将会有一个较大的发展。



小功率LED驱动电源技术拓扑方案

时间:2012-12-26 19:46:27 来源: 作者:

随着全球各国日益注重节能减排的要求, LED作为新光源以其高效节能越来越得到广泛的应用。下面主要介绍关于小功率段1-30W之间的LED驱动应用非隔离技术方面的介绍。

一 阻容降压:

1. 阻容降压的原理和应用:

电容降压实际上是利用容抗限流, 而电容器实际上起到一个限制电流和动态分配电容器和负载两端电压的角色。

2. 采用电容降压时应注意以下几点:

根据负载的电流大小和交流电的工作频率选取适当的电容, 而不是依据负载的电压和功率, 限流电容必须采用无极性电容, 不能采用电解电容。而且电容的耐压须在400V以上, 最理想的电容为聚丙烯金属薄膜电容。 电容降压不能用于大功率条件, 一般用于5W以下小功率应用场合, 电容降压不适合动态负载条件, 电容降压不适合容性和感性负载, 在LED电源的驱动方面应用上适合单电压应用。

3. 阻容降压式简易电源的基本电路如(图1)



图1.

C1为降压电容器, D1, 2, 3, 4为桥式整流二极管, ZD1是稳压二极管, R1为关断电源后C1的电荷泄放电阻。

4. 器件选择

电路设计时, 应先测定负载电流的准确值, 然后参考示例来选择降压电容器的容量。因为通过降压电容C1向负载提供的电流Io, 实际上是流过C1的充放电电流Ic.C1容量越大, 容抗Xc越小, 则流经C1的充、放电电流越大。当负载电流Io小于C1的充放电电流时, 多余的电流就会流过稳压管, 若稳压管的最大允许电流Idmax小于Ic-Io时易造成稳压管烧毁。为保证C1可靠工作, 其耐压选择应大于两倍的电源电压。泄放电阻R1的选择必须保证在规定的时间内泄放掉C1上的电荷。

5. 实际参数计算方法:

已知C1为0.33μF, 交流输入为220V/50Hz, 求电路能供给负载的最大电流。

C1在电路中的容抗Xc为:

Xc=1 /(2 πf C)= 1/(2*3.14*50*0.33*10-6)= 9.65K

流过电容器C1的充电电流(Ic)为:

Ic = U / Xc = 220 / 9.65 = 22mA.

二 线性驱动电路:

1. 典型的电路如(图2)



图2

2. 工作原理:

R3为恒流电阻, 利用R3的压降来控制TL432的开关, 在利用432的开关来控制Q1的导通从而达到输出恒流的目的, 选择432的目的是利用432基准为1.21V来降低在R3上的损耗。电流恒流值之为1.21/R3, R1选择根据Q1的放大倍数来选取。

3. 应用场合注意事项:

此电路建议应用在单电压输入, 输出电流小电流的LED电源驱动上, 比如球泡灯, T管等, 一般建议输出电流在100mA下。同时输出电压越接近输入会比较好, 这样避免Q1的的压降过大而造成损耗过大, 效率较低, 因此LED的使用也最好串联使用。

三 恒流二极管驱动电路

1. 典型的电路如(图3, 图4)



图3



图4

2. 工作原理

理想的恒流源是一种内阻为无穷大的器件, 不论其两端电压为何值, 其流经的电流永远不变。当然这种器件是不可能存在的。实际的恒流二极管相当于一个在一定工作电压范围内 例如25-100V其电流恒定为某一值例如20mA.其等效电路如图5所示



图5

其内阻为Z, 并联的电容大约为4-10pF.其典型的伏安特性如图六所示。



图6

它在某一个电压范围内有一段恒流区间, 在这个区间, 流经的电流几乎不变, VL为到达IL的电压值, IL大约为0.8Ip.

3. 应用注意事项

由于恒流二极管需要一定的电压Vk才能够进入恒流, 所以太低的电源电压是无法工作的。通常这个Vk大约在5-10V左右 所以大多数采用电池供电的LED是无法工作的, 最大电流由于恒流二极管的功耗受到限制, 所以过大的电流也是不合适的。例如1W的LED通常需要350mA, 恒流二极管就很难提供, 目前比较合适的使用场合就是交流市电供电的LED灯具采用很多小功率LED串联也就是高压小电流的情况是最为合适;但是由于恒流二极管的耐压有一定的限制 所以它所能吸收的电源电压变化也是有限的。就拿100V耐压的CRD来说用在220V市电电源里都还只能对付有限的电压变化。220V经过桥式整流以后它的输出直流电压大约为264V.如果市电变化+10% ~-15%就相当于整流后为290~187V, 电压变化103V.已经超过其耐压了。因为LED伏安特性的非线性 所以很难用公式来表示。总之当市电电压降低时LED中的电流就会随市电电压的降低而降低。其亮度也会跟着变。 典型应用电路中图3为典型的应用电路, 图4为加了阻容降压的应用电路为了应对低电压的输出场合。

四 采用单极PFC的Buck电路

随着目前法规和能效的需求, 针对LED应用提出高PF以及适应全电压范围都能可靠工作的要求, 并且朝小型化方面发展, 因此之前的填谷式的PFC电路也需要增加两个高压电容因体积的限制不太适合应用。有鉴如此, 国内外很多厂商都推出了适应球泡灯和T管之类的非隔离电源应用驱动方案, 下面就以通嘉科技的LD7832做为典型介绍。

1. LD7832介绍

LD7832是一款应用在Buck电路中采用TM模式控制的高PF值LED驱动控制芯片, 应用外围元件少最大限度的减少了PCB尺寸, 保护功能齐全, 满足各项功能测试和可靠性应用测试的要求, 设计调试相当简单, 最大限度的满足客户要求快速设计上线量产并满足法规的需求, 适合在30W以下球泡灯, T管等产品应用, 为了适应不同需要, LD7832有外置MOS和内置MOS(2A)不同的版本供选择。

2. 特点 内置600V高压启动电路

高PFC功能控制器

高效过渡模式控制

低成本设计应用外围零件最少

电流调整精度高

宽范围 UVLO (17V开, 8V 关)

Vcc 过电压保护功能

ZCD欠压保护功能

Cs短路保护功能

环路开路保护功能

IC内部OTP保护功能(针对集成MOS IC)

250mA/-500mA驱动能力

3. 工作原理

LD7832是采用电压模式控制在边界条件下工作的固定开通时间的PFC控制器, 利用IC的Comp电压和IC内部的Ramp信号做比较来决定MOS的开通时间。工作原理波形如下图7.



图7

在半个输入电压周期内, 控制TON固定, 则电感电流峰值跟随输入电压峰值, 且相位相同, 实现高功率因素PF, 有如下等式:

LT)t(V)t(IONIN)peak(L= (1)

4. 典型应用线路:



图8

5. 关键零件参数设计

5.1 Buck电感设计

先确定最大占空比, 再由输出LED电压, 电流算出Buck电感量:

D= VLED/VINDC (2)

L=【(1-D)*VLED】/(2*FSW*ILED) (3)

5.2 Iled 电流设定:

LD7832内置的定电流电压准位为0.2V, 由此:

ILED=0.2/Rs (4)

5.3 Zcd 参数设计:



图9

LD7832 ZCD的内部电压钳位在0.3--5V,IC通过检测ZCD pin电压来控制Gate on/off并且确保IC工作在TM模式,同时此Pin还具有OVP保护功能,如果IZCD>200uA,ZCD OVP功能启动,加上Rz2的目的是为了减少高电压输入时对ZCD pin的干扰,误触发ZCD 的OVP.建议的Rzcd(RZ1)电阻取值如下式,Rzcd阻值建议至少大于100k:

1.3*uA2005V)(VR)(ZCDOUTZCD(Rz1)_OVP?> (5)---如果没有Rz2

1.3*}uA200{5/Rz25V)(VR)(ZCDOUTZCD(Rz1)_OVP+?> (6)-----如果加上Rz2

5.4 Vcc设计

参考图8, Zenor取值根据VOUT电压设计, 一般Vcc取值设定在16V左右, Zenor=Vout-Vcc, Vcc电容设定在10-22μF.

5.5 Comp 参数选择

建议的Comp 电容取值范围在0.22-1μF左右。

5.6 应用实例(输出24V300mA):

5.6.1实际的应用线路图

  图10

5.6.2 实际测试输出电流精度和效率





测试条件:

Input:AC90/110/220/264(60HZ)

Output:CV mode: 20.4-27.6V

电流精度 (%):

5.6.3 PF和THD









五 总结

本文主要简单阐述了非隔离线路在LED驱动电源上的一些应用, 相比其他, 采用Buck PFC的方式可以在全电压下工作, LED恒流精度基本上不受输入电压影响, LED可以以较大的电流工作, 并且在全电压范围都能实现较高的效率, 工作更加稳定可靠, 当然因为是高频开关工作模式也会带来一些EMC的问题, 这是无法避免的。

手机万能充电器电路图

手机锂电池的充电原理

锂离子电池的充电过程分两阶段进行,首要用恒流充电到4.2V+0.05V,即转入4.2V±0.05V恒压的第二阶段充电,恒压充电电流会随着时间的推移而逐渐降低,待充电电流降到0.1CmA时,表明电池已充到额定容量的93%或94%,此时即可认为基本充满,如果继续充下去,充电电流会慢慢降低到零,电池完全充满。恒流充电率为0.1CmA~1.5CmA(CmA:当电池额定容量为1000mAh时,则1.0CmA充电率表示充电电流为1500mA,依此类推)。标准充电率为0.5CmA,约需2小时可将电池电压(放电到3.0V的电池)充到4.2V,再转入恒压充1小时左右,即可结束充电。整个充电过程约需3小时,当充电率为1.5CmA时,第一阶段的充电时间只约需1/2小时。

实用万能充电器电路图

图为一手机万能充电器电路此充电器主要有恒流源、恒压源和电池电压检测控制三部分组成。



元器件清单:

实物图

随着手机的品牌越来越多,充电器损坏后也不一定就能买到配套的原装充电器,又不能混用,导致很多手机无法使用。这个时候万能充电器就“应天命”而出现了,它轻巧,便宜,适合所有机型,深受用户的欢迎。下面以深圳亚力通实业有限公司生产的四海通S538型万能充电器为例,介绍其工作原理和维修方法。该充电器在市场上占有率比较高,而且没有随机附带电路图,给维修带来一定的难度,本文根据实物测绘出其工作原理图,见附图,供维修时参考。

一、工作原理

该充电器电路主要由振荡电路、充电电路、稳压保护电路等组成,其输入电压AC220V、50/60Hz、40mA,输出电压DC4.2V、输出电流在150mA~180mA。在充电之前,先接上待充电池,看充电器面板上的测试指示灯是否亮?若亮,表示极性正确,可以接通电源充电;否则,说明电池的极性和充电器输出电压的极性是相反的,这时需要按一下极性转换开关AN1(测试键)才行。具体电路原理如下。



1.振荡电路

该电路主要由三极管VT2及开关变压器T1等组成。接通电源后,交流220V经二极管VD2半波整流,形成100V左右的直流电压。该电压经开关变压器T的卜1初级绕组加到了三极管VT2的c极,同时该电压经启动电阻R4为VT2的b极提供一个正向偏置电压,使VT2导通。此时,三极管VT2和开关变压器T1组成的间歇振荡电路开始工作,开关变压器T的1-1初级绕组中有电流通过。由于正反馈作用,在变压器T的1-2绕组感应的电压通过反馈电阻R1和电容C1加到VT2的b极,使三极管VT2的b极导通电流加大,迅速进人饱和区。随着电容C1两端电压不断升高,VT1的b极电压逐渐降低,使三极管VT2逐渐退出饱和区,其集电极电流开始减少,变压器T的1-1初级绕组中产生的磁通量也开始减少。在变压器T的1-2绕组感应的负反馈电压,使VT2迅速截止,完成一个振荡周期。在VT2进入截止期间,变压器T的1-3绕组就感应出一个5.5V左右的交流电压,作为后级的充电电压。

2.充电电路

该电路主要由一块软塑封集成块IC1(YLT539)和三极管VT3等组成。从变压器T的1-3绕组感应出的交流电压5.5V经二极管VD3整流、电容C3滤波后,输出一个直流8.5V左右电压(空载时),该电压一部分加到三极管VT3的e极;另一部分送到软塑封集成块IC1(YLT539)的1脚,为其提供工作电源。集成块IC1有了工作电源后开始启动工作,在其8脚输出低电平充电脉冲,使三极管VT3导通,直流8.5V电压开始向电池E充电。

当待充电池E电压低于4.2V时,该电压经取样电阻R11、R12分压后,加到集成块IC1的6脚上,该电压低于集成块IC1内部参考电压越多,集成块IC1的8脚输出的电平越低,三极管VT3的b极电位也越低,其导通量越大,直流电压(8.5V)经极性转换开关S1向电池E快速充电。由于集成块IC1的2、3、4脚和电容C4共同组成振荡谐振电路,其2脚输出的振荡脉冲经电阻R16送至充电指示灯LED1(绿)的正极,其负极接到集成块IC1的8脚。在电池刚接人电路时,集成块IC1的8脚输出的电平越低,充电指示灯LED1闪烁发光强。随着充电时间延长,电池所充的电压慢慢升高,集成块IC1的8脚输出电压慢慢升高,充电指示灯LED1闪烁发光逐渐变弱。

当电池E慢慢充到4.2V左右时,集成块IC1的6脚电位也达到其内部的参考电压1.8V。此时,集成块IC1内部电路动作,使其8脚电压输出高电平,三极管VT3截止,充电指示灯LED1不再闪烁发光而熄灭,充满指示灯LED2(绿)由灭变亮。

3.稳压保护电路

该电路主要由三极管VT1、稳压二极管VDZ1等组成。

过压保护:当输出电压升高时,在变压器T的1-2反馈绕组端感应的电压就会升高,则电容C2所充电压升高。当电容C2两端电压超过稳压二极管VDZ1的稳压值时,稳压二极管VDZ1击穿导通,三极管VT2的基极电压拉低,使其导通时间缩短或迅速截止,经开关变压器T1耦合后,使次级输出电压降低。反之,使输出电压升高,从而确保输出电压稳定。

过流保护:在接通电源瞬间或当某种原因使三极管VT2的电流过大时,在R5、R6上的压降就大,使过流保护管VT1导通,VT2截止,从而有效防止开关管VT1因冲击电流过大而损坏。同时电阻R6上的压降,使电容C2两端电压升高,此后过流保护过程与稳压原理相同,这里不再重复。三极管VT1是过流保护管,R5、R6是VT2的过流取样保护电阻。

本充电器制作简单,工作稳定可靠,调节范围宽;不用大功率大电流可控硅,可对6V:24V任何电瓶充电,R6、C4使负载近似为阻性。

R1:100K、R2:1K、R3:3K、R4:470K(可变)、R5:360欧姆、R6:360欧姆、

C1:0.1uf /160V、C2:0.1uf /160V、C3:0.01uf /600V、C4:0.01uf /600V、 ST:触发双向二极管、双向可控硅:10A/600V、

变压器:100W左右220V/30V、整流桥:15A/100V、电流表:10A、电压表:50V。



深度硫化电瓶恢复(激活)电路 作 者:李国良 关键字:电池恢复,电池激活

朋友一辆悍马儿童电动吉普车,能载两个孩子,家长在后面还可以用遥控器控制停车。使用后没有及时充电,长期搁置造成电池严重硫化,再用充电器不能挽救。

这是一块12V7AH免维铅蓄电池,实测端电压1V。用随车充电器充电,充电电流显示几乎为零,电压不见上升。抱死马当活马医的心态,将该电池接入自制电容降压充电装置(原理见图1)开始充电检测到电流极小,端电压超过250V,可见内阻非常大。经过24小时后检测,端电压降到14V,充电电流已达到250mA。说明电池内阻已降到欧姆量级。搁置半小时,电池端电压仍能达9V。改用随车充电器电充电,又经过24小时,端电压15V。装入电动吉普车居然开了一小时。所以故障蓄电池不要轻言废弃,其中不少数还是可能挽救的。我不能确认此法是否能适用于所有免维铅蓄电池。所以将此体验过程与大家共享,供遇到同类问题的朋友参考。

蓄电池功能恢复充电器电路

作者:佚名来源:本站整理发布时间:2009-11-19 14:35:11[收 藏] [评 论]

蓄电池功能恢复充电器电路

铅蓄电池在日常生活中应用非常广泛.但由于使用维护不当导致电池的容量大减.经分析实际使用寿命大大缩短的原因主要有下面两点:(1)长期使电池处于亏电状态或在使用时过度放电;(2)虽有充电器但充电性能差.对电池充电造成影响.其中相当数量属于轻重不同的盐化造成的。对于正常的铅蓄电池一般有配套的充电器.即使正常使用。随着电池的长期充放电,极板也会逐渐盐化。当电池容量下降后很多采用过充电的方法去除盐化.这种方法对深层容量恢复有效果.但由于盐化的极板化学结构紧密。此法既浪费电能.恢复也非常困难.用正常充电器一般无法达到预期的效果。笔者有几块已无法使用的手提式应急照明灯.在用配套充电器充电无效时尝试制作了一个简单实用.具有恢复功能的充电器.经使用效果很好.既能充电又能恢复电瓶容量。



铅蓄电池的修复机理:对于常规配套充电器通常大都是用半波或全波整流电路进行充电.充电时电流导通时间比较长,这样,由于充电电压不能选得很高,所以充电电流强度达不到去盐化的理想效果.这种过充电恢复法收效甚微.在过充电阶段大量的电能被用到电解液水解产生氢气和氧气、电池升温上。如果提高充电电压先行对电容进行充电,然后通过控制,用窄脉冲,大幅度.瞬时的电容放电强冲击电流对电瓶充电.强制性地对极板进行高渗透式的恢复。可以达到普通充电条件时所无法达到的效果.尽管电流瞬时强度很大.但导通时间很短。平均电流并不很大,电池发热非常小。

本充电器可适用于不同电压和容量的铅蓄电池正常或恢复性充电.充电时电流大小可根据需要选择挡位进行调整(一般不宜过大)。图中B为多抽头的变压器.功率可根据需要调整选择。如果是对不同电压电瓶进行充电,变压器须选择多抽头式的,如果对10Ah左右12V的小型电瓶进行充电使用图中的参数即可.电压在交流28V时充电电流表头显示0.5A左右.元件发热不大。若再想加快速度可适当加大到36V,此时电流接近1A。如果连续运行要考虑安装散热器。

工作原理:变压器的次级充电绕组不能和普通充电器那样选择次级电压.一般交流电数值选在被充电瓶电压的2.5~3.5倍的范围.靠转换开关进行切换电流。当次级绕组I交流电是上正下负输出时。这只是一个电容充电的贮能过程.电容C1充得交流电的峰值电压,电压较高,约是被充电池电压的数倍。次级绕组Ⅱ为触发绕组.交流电压约6V.此刻也是上正下负的极性.1N4007二极管为反偏状态.可控硅无法被触发导通.在此期间电瓶不充电。电容数值选取在几百微法,具体数值取决于充电二极管和可控硅的电流过载能力。当负半周到来时,二极管D1反偏截止,1N4007二极管正偏导通.可控硅在得到足够触发电流后导通.SR可控硅导通时电阻极小.此时C1经SR对电瓶放电.放电回路电阻很小.由于电容C1充得电压几倍于电瓶电压E.放电电流的瞬时峰值是很高的.一般可达数十安培或更大.但导通时间很短。瞬时能量很高,场强很强.具有很高的极板渗透能力和极板去盐化作用。

普通的充电器在电压波动时电流变化比较大.电压高时电流过大,电压低时充电电流减小,效果变差,极板渗透能力下降.本充电器在这种情况下虽然电流也有波动但很小.由于充电电压选择数值高,充电效果几乎不受影响.

经实验.对碧星牌4Ah应急灯电池在已无法使用的情况下进行28W/0.5A首次一小时充电.利用原应急灯上的单只小灯泡照明放电两个半小时后亮度才明显下降.充电过程中有小量的气泡,温升很小。经过三次十个小时左右的充电放电修复过程。电池容量已大幅提升.使用情况已和以前没有什么差别。根据对不同损坏程度的电瓶实验结果来看.这种充电器对一般盐化的电瓶效果比较明显.即使有不同程度损坏的电瓶也有相当效果。从极板深层渗透充电效果来说要远好于一般的充电器.而且充电情况受电网电压变化影响小。

1.5V升压拉四个LED 前段时间我发了一贴关于1.5V拉LED灯,好多刚入门的朋友们都在问我到底这个线圈是怎么绕的,该怎么接线,我在帖子中回复了许多可有的朋友还是不明白,我实在是没有办法,今天准备做个视频教程的,整了半天摄像头就是不肯工作,最后发现坏了郁闷。还是在做个图片教程算了。这次我绕的线圈是用网线做的一根蓝色一根白色,要是还有朋友看不明白那我就实在是没有办法了,为了让大家看清楚我特意找了一个大磁环做了一个,下面就用图片说话吧!



第一张:成功后的图片。



第二张:电路图



第三张:三极管和电阻



第四张:9014三极管的管脚如何分别(将三极管的管脚朝下有字的面对自己从左到右EBC),你也可以借助万用表来测。200欧电阻,如何用眼睛来判断四色环电阻的大小,电阻上面都各种各样的颜色,四色环电阻是以金色和银色摆尾,意思是说只要拿起电阻金色和银色是在右边,然后你从左边的颜色开始算起,比如说图片上的电阻是200欧,如何才能知道它是200欧的呢?下面我就一个色环电阻的参数表:棕1,红2,橙3 ,黄4,绿5,蓝6,紫7,灰8,白9,黑0,那么200欧就是红2,黑0,宗1,金,金色是误差,201要进千位1是个0是十2是百,个位有1表示是一个0要是各位是2就表示2个0,晕越说越复杂了,希望高手不要笑,我是个菜鸟,就这样了要是实在看不错你用表测一下就完事了。



第四张:线圈,找两个相同长的绝缘导线,两根一起在磁环上面穿绕20下就可以了。



第五张:绕好后就是这样的了,两在磁环内两根在磁环外 ,要是你还是不明白,我只能告诉你,只看不练手,你永远不明白,做不做的出来是一会事,你不做又是一回事,希望大家多动动手。



第六张:把磁环内圈的白色导线和磁环外圈的蓝色接在一起,或者是把内圈的蓝色和外圈的白色接在一起,接在一起明白吗?就是把导线的绝缘皮去掉两根拎在一起就是通路了。妈呀我废话真多,看下面的图。



第七张:将三极管的B极接200欧的电阻,然后200欧电阻的另一根脚接在磁环线圈的白色上面(你要是看白色不舒服你也可以接到蓝色上面)。 然后在将磁环上面的蓝色线接在C极上面,继续往下…………………………



第八张:将你准备好的1.2V电池或者是1.5V电池的正极接到磁环上面那两蓝色和白色拎在一起的线上面,在将负极接到三极管的E极上面,这样就完成啦。



第九张:找个LED灯来用LED灯的两个脚去接触三极管的E极和C极,要是不亮你就把LED灯的脚换一边试,只要三极管是好的保证百分之百的亮。就这样了,就讲到这里,希望各位都能把这个电路做成功,玩电子就是要动手,你只看不动手你怎么会知道这个东西是怎么工作的等等一些问题。好了就讲到这里了。拜拜。

  图片:11.jpg



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