鋰電池的開關(guān)電源式智能管理系統(tǒng)設(shè)計

　　充電機部分的控制電路主要包括負責給充電機部分控制電路供電的輔助電源部分和主功率電路的電源控制芯片部分(包括PFC和DC／DC兩部分的控制)，除了恒流參考信號、恒壓參考信號和電路保護信號由電池組部分的單片機發(fā)到充電機控制電路外，其余部分的控制功能全部都由充電機的控制電路自主完成。

　　(1)主功率電源控制部分的設(shè)計

　　由于電路為PF C+D C／D C的兩級形式，為了簡化控制電路，我們使用TI公司生產(chǎn)的UCC28517混合控制芯片來實現(xiàn)控制功能。UCC28517是UCC2851x系列中的一種，這一系列混合控制芯片的一個重要特點，是能夠提供上升沿觸發(fā)PFC信號，下降沿觸發(fā)PWM信號(TEM／LEM)的功能，可顯著地減小了蓄能電容上的電流紋波。芯片還提供了平均電流模式PFC控制、可選的PFC與PWM頻率比(1：1或者1：2)、欠壓保護、DC／DC級可編程軟啟動等等功能。我們選擇的UCC28517頻率比為1：2，DC／DC級控制在PFC級輸出電壓達到額定值的90％時才開始工作，遇到線電壓下降或者關(guān)斷情況，DC／DC控制級可以在PFC輸出電壓下降到額定值的47％時才關(guān)斷，減小了電網(wǎng)波動對電路的影響。

　　PFC電路功率因數(shù)校正主要是PFC電壓調(diào)節(jié)環(huán)和電流調(diào)節(jié)環(huán)的設(shè)計，電壓調(diào)節(jié)環(huán)的設(shè)計如圖5所示，電壓調(diào)節(jié)環(huán)的設(shè)計不僅僅需要提供電路的穩(wěn)定性，而且必須衰減二次諧波對THD的影響。電壓調(diào)節(jié)環(huán)的設(shè)計如圖6所示，與電壓調(diào)節(jié)環(huán)不同的是，電流調(diào)節(jié)環(huán)的帶寬必須足夠大，以使PFC電流能夠緊跟輸入電壓的變化。

　　DC／DC部分采用具有電流前饋環(huán)節(jié)的電流控制模式。電流控制模式由于電流環(huán)的前饋作用，使整個系統(tǒng)成為一個單極點的系統(tǒng)，調(diào)節(jié)環(huán)就相對容易穩(wěn)定。充電器的恒流恒壓輸出都通過DC／DC的輸出來實現(xiàn)，所以DC／DC部分的控制回路必須要有兩個并聯(lián)的調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)：電流調(diào)節(jié)和電壓調(diào)節(jié)。兩個調(diào)節(jié)環(huán)的參考值都由單片機提供，電路如圖7所示。