鋰電池的開關(guān)電源式智能管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　充電機(jī)部分的控制電路主要包括負(fù)責(zé)給充電機(jī)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(hào)、恒壓參考信號(hào)和電路保護(hù)信號(hào)由電池組部分的單片機(jī)發(fā)到充電機(jī)控制電路外，其余部分的控制功能全部都由充電機(jī)的控制電路自主完成。

　　(1)主功率電源控制部分的設(shè)計(jì)

　　由于電路為PF C+D C／D C的兩級(jí)形式，為了簡(jiǎn)化控制電路，我們使用TI公司生產(chǎn)的UCC28517混合控制芯片來(lái)實(shí)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(gè)重要特點(diǎn)，是能夠提供上升沿觸發(fā)PFC信號(hào)，下降沿觸發(fā)PWM信號(hào)(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(hù)、DC／DC級(jí)可編程軟啟動(dòng)等等功能。我們選擇的UCC28517頻率比為1：2，DC／DC級(jí)控制在PFC級(jí)輸出電壓達(dá)到額定值的90％時(shí)才開始工作，遇到線電壓下降或者關(guān)斷情況，DC／DC控制級(jí)可以在PFC輸出電壓下降到額定值的47％時(shí)才關(guān)斷，減小了電網(wǎng)波動(dòng)對(duì)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(jì)，電壓調(diào)節(jié)環(huán)的設(shè)計(jì)如圖5所示，電壓調(diào)節(jié)環(huán)的設(shè)計(jì)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(duì)THD的影響。電壓調(diào)節(jié)環(huán)的設(shè)計(jì)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?zhàn)饔茫拐麄€(gè)系統(tǒng)成為一個(gè)單極點(diǎn)的系統(tǒng)，調(diào)節(jié)環(huán)就相對(duì)容易穩(wěn)定。充電器的恒流恒壓輸出都通過(guò)DC／DC的輸出來(lái)實(shí)現(xiàn)，所以DC／DC部分的控制回路必須要有兩個(gè)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(gè)調(diào)節(jié)環(huán)的參考值都由單片機(jī)提供，電路如圖7所示。