一款用UC3842设计的电动车充电器工作原理分析

发布 2019-09-07 22:32:20 阅读 4892

一款用uc3842设计的电动车充电器工作原理分析(附图):

uc3842工作原理:

该电路的电源部分使用单端式脉宽调制型开关电源,脉宽调制ic使用的是uc3842。uc3842是一种电流型脉宽控制器,它可以直接驱动mos管、igbt等,适合于制作单端电路。

220v整流滤波后的约300v直流电压经电阻r1降压后加到uc3842的供电端(7端),为uc3842提供启动电压,uc3842内部设有欠压锁定电路,其开启和关闭阈值分别为16v和10v。在开启之前,uc3842消耗的电流在1ma以内。启动正常工作后,它的消耗电流约。

为15ma。反馈绕组为其提供维持正常工作电压。由于漏感等原因,开关电源在每个开关周期有很大的开关尖峰,即使在占空比很小时,辅助电压也不能降到足够低,所以辅助电源的整流二极管上串一个电阻(r3),它和c9形成rc滤波,滤掉开通瞬间的尖峰。

接在4脚的r5、c6决定了开关电源的工作频率。计算公式为:fosc (khz) =1.

72 / rt (k) ×ct (uf)),此电路的工作频率为40khz。

过载和短路保护,通过在开关管的源极串一个电阻(r12),把电流信号经r10、r11送到3842的第3脚来实现保护。当电源过载时,3842保护动作,使占空比减小,输出电压降低,3842的供电电压也跟着降低,当低到3842不能工作时,整个电路关闭,然后靠r1开始下一次启动过程。在这种保护状态下,电源只工作几个开关周期,然后进入很长时间(约。

500ms)的启动过程,平均功率很低,即使长时间输出短路也不会导致电源的损坏。

稳压过程:uc3842的2脚是电压检测端。输出电压经r18、r19、w1分压为u4(tl431)参考端(1脚)提供参考电压。

tl431是一个有良好的热稳定性能的三端可调分流基准源。内部含有一个2.5v的基准电压,所以当在参考端引入输出反馈时,器件可以通过从阴极(3脚)到阳极(2脚)很宽范围的分流,控制输出电压。

若输出电压增大,反馈量增大,tl431的分流也就增加。线性光耦(u2)的发光二极管亮度增加,输出电阻减小。uc3842的2脚电压升高,驱动脉宽减小。

最终使电压稳定下来。

充电过程:当batt+、batt-接上畜电池时,畜电池正端经r13、d10使k1吸合。充电回路闭合,畜电池开始充电。

当畜电池接反时,由于d10反向截止,k1不会吸合,充电回路处于断开状态。不会烧坏r14、d7、d8、c11等元件。

刚充电时,畜电池电压很低,充电电流会很大。r14两端的压降大于u3a的2脚r23、r24的分压电压,u3a输出高电平,d13(红色,充电指示灯)亮。当充电电流达到1.

8a时,r14两端的压降等于u5a的3脚r30、r31的分压电压,u5a开始起控。只要输出电流有一点增加,u5a的1脚随即输出低电平,u2的脚电流增加脚电阻减小,u1的2脚电压升高,输出电压下降,最终使电流恒定在1.8a。

随着充电时间的增加,畜电池的电压也渐渐上升,当充电电压达到最高充电电压(44v)时。u4的参考端电压将达到2.5v,u4开始起控,使电压稳定下来。

调节w1可以微调电压值。此时电流不再恒定,而是渐渐减小。u5a也不再起控,一直处于高电平输出状态,由于d17的反向截止,不会影响输出电压。

当充电电流小于0.4a时,r14两端的压降小于u3a的2脚r23、r24的分压电压,u3a输出低电平,d13灭。此时u3b的5脚电压高于6脚电压,7脚输出高电平,d14(绿色,电源/浮充指示灯)亮,表示已充满,进入浮充状态。

同时经r27限流,d15稳压,通过r28、d9、w2使u4的参考端电压增加,从而使最大充电电压降为浮充电压。调节w2可微调浮充电压。