基于P89LPC933的大功率智能充電器的設(shè)計
加入技術(shù)交流群
1.3 恒壓充電
恒壓充電電壓值為14.7V,它是蓄電池節(jié)數(shù)與蓄電池溫度的函數(shù)。恒壓充電時，通過PWM調(diào)制器調(diào)節(jié)，使充電電壓保持不變，充電電流不斷下降，當充電電流下降到恒流狀態(tài)下充電電流的1/10時，即5A時，終止恒壓充電并轉(zhuǎn)為涓流浮充。
1.4 涓流浮充電
涓流浮充時蓄電池的充電電壓必須保持一恒定值，這里選擇充電電壓恒為13.8V。在該電壓下，充入的電量應(yīng)足以補償蓄電池由于自放電而損失的能量。
2 智能充電器的硬件設(shè)計
基于P89LPC933的大功率智能充電器的系統(tǒng)組成如圖2所示，市電經(jīng)EMI濾波、全橋整流后變?yōu)橹绷鞲邏?，然后通過PFC電路進行功率因數(shù)校正，再經(jīng)半橋DC-DC隔離變換器降壓和整流濾波后即可獲得電池充電所需的低壓直流。本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/191713.htm
主控單元選用的是NXP公司的P89LPC933單片機，該芯片采用增強型8051內(nèi)核，速度是標準8051的6倍，內(nèi)置4KB Flash程序存儲器、256B片內(nèi)RAM，2個16bit定時／計數(shù)器，1個8位4通道逐步逼近式模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊(ADC1)和1個DAC 模塊(DAC0)，高達26個I/O口，幾乎所有輸入引腳均具有抗干擾濾波功能，并內(nèi)置了硬件看門狗，在軟件配合下，抗干擾能力很強[3]。P89LPC933單片機的主要任務(wù)是通過采樣電路實時采集電池的端電壓和充電電流，經(jīng)內(nèi)部計算決定下一階段的充電電壓和電流，然后送出控制信號給脈寬調(diào)制器控制充電電流和電壓的大小，并協(xié)調(diào)好其他各外圍電路模塊工作。P89LPC933單片機的各個I/O口分配如圖3所示，P0.1、P0.2、P0.3通過內(nèi)部寄存器設(shè)置成A/D轉(zhuǎn)換輸入端，P0.1腳輸入的是電流采樣電路輸出的電流轉(zhuǎn)換成的電壓信號，P0.2腳輸入的是電壓采樣電路輸出的電壓信號，P0.3腳輸入的是溫度采樣電路實時檢測的電池溫度和充電器功率管溫度轉(zhuǎn)換的電壓信號。采樣進來的相關(guān)信號經(jīng)單片機內(nèi)部存儲、處理、計算，然后從P2.0/DAC0腳送出控制信號去控制脈寬調(diào)制器。
電壓采樣、電流采樣及PWM控制電路如圖4所示，電壓采樣直接從電池正端（圖中V1）采集，經(jīng)過圖中相關(guān)電路送入P89LPC933的P0.2腳；電流采樣通過電流互感器TF603和相關(guān)電路轉(zhuǎn)換為電壓值后經(jīng)R635和R636分壓，送入P89LPC933的P0.1腳，它們都由單片機讀取，并進行存儲和處理。另外,電流采樣和電壓采樣的另一路信號也要送至下面要介紹的脈寬調(diào)制器作為比較信號。 
脈寬調(diào)制器SG3525A在這個閉環(huán)控制中起到一個至關(guān)重要的作用[4]，脈寬調(diào)制器SG3525A的2腳和1腳分別輸入的是P89LPC933的P2.0/DAC0腳送出的控制信號和采樣電路送出的電壓和電流信號，經(jīng)內(nèi)部的比較電路比較，得出脈寬可以改變的PWM調(diào)制信號，再經(jīng)11腳和14腳輸出,去驅(qū)動主回路的MOSFET管Q603和Q604工作，從而達到調(diào)節(jié)和穩(wěn)定充電電壓和電流的作用。SG3525A的10腳送入的是電流取樣電路輸出的過流保護信號PWH，當充電電路發(fā)生故障出現(xiàn)過流過載情況時，則及時關(guān)閉脈寬調(diào)制器SG3525A，使充電電路的主電路停止工作。
顯示模塊用來顯示電池當前的電壓與充電器的電流，顯示狀態(tài)由面板上按鈕啟動。由于設(shè)計的是一款大功率充電器，所以還要實時采集電池溫度和功率管溫度，一旦溫度過高單片機馬上啟動風冷電路。從而使鉛酸蓄電池在適當?shù)臏囟确秶鷥?nèi)工作，起到保護作用，得以延長使用壽命。
評論