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基于LM2596的不間斷直流電源設(shè)計(jì)方案(一)

作者: 時(shí)間:2013-11-18 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

在主電源斷電時(shí),電路通過(guò)繼電器自動(dòng)將蓄電池切入,給設(shè)備供電。在主電源正常時(shí),以不同模式給蓄電池充電:當(dāng)電壓大于設(shè)定值時(shí),恒壓充電;當(dāng)電壓低于設(shè)定值時(shí),恒流充電。測(cè)試結(jié)果證明該系統(tǒng)可以通過(guò)繼電器對(duì)電路進(jìn)行過(guò)流保護(hù)與欠壓保護(hù)。

  0 引言

  該設(shè)計(jì)方案的指標(biāo)要求:

  蓄電池為4.2 V,負(fù)載為5 V.為此利用開(kāi)關(guān)電壓調(diào)節(jié)器 進(jìn)行DC-DC 變換,具有驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng),線性較好的特點(diǎn)。該的主要特點(diǎn)如下:主電源正常時(shí),除可以給設(shè)備供電外,還可以以不同模式給蓄電池充電,當(dāng)電壓大于 4.2 V時(shí),切斷恒流充電電路,接通恒壓充電電路;當(dāng)電壓低于4.2 V時(shí),保持恒流充電;恒壓充電由W117 和運(yùn)放LM324 構(gòu)成,具有輸出穩(wěn)定,波紋小等特點(diǎn)。恒流充電由大功率場(chǎng)管IRF640 和運(yùn)放LM324組成,具有輸出電流精度高,紋波小,輸出電流受負(fù)載影響小等特點(diǎn);若主電源斷電,則自動(dòng)將蓄電池切入,保持電源。

  1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

  1.1 系統(tǒng)總體框圖

  根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求,該具有:在無(wú)交流電源時(shí),不間斷給設(shè)備供電;交流電源正常時(shí),有恒壓充電和恒流充電兩種模式;綜合設(shè)計(jì)要求,形成系統(tǒng)框圖如圖1所示。

  系統(tǒng)總體框圖

  1.2 DC-DC變換器方案的選擇

  采用開(kāi)關(guān)電壓調(diào)節(jié)器,能夠輸出3 A 的驅(qū)動(dòng)電流,同時(shí)具有很好的線性和負(fù)載調(diào)節(jié)特性,可固定輸出3.3 V,5 V,12 V 三種電壓,也可實(shí)現(xiàn)在1.2~37 V之間的可調(diào)輸出。

  該器件內(nèi)部集成頻率補(bǔ)償和固定頻率發(fā)生器,開(kāi)關(guān)頻率為150 kHz,與低頻開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)器相比較,可以使用更小規(guī)格的濾波元件。由于該器件只需4 個(gè)外接元件,可以使用通用的標(biāo)準(zhǔn)電感,這更簡(jiǎn)化了 的使用,極大地簡(jiǎn)化了開(kāi)關(guān)電源電路的設(shè)計(jì)。在特定的輸入電壓和輸出負(fù)載的條件下,輸出電壓的誤差可以保證在±4%的范圍內(nèi),振蕩頻率誤差在±15%的范圍內(nèi)??梢杂脙H80 μA 的待機(jī)電流,實(shí)現(xiàn)外部斷電;具有自我保護(hù)電路(一個(gè)兩級(jí)降頻限流保護(hù)和一個(gè)在異常情況下斷電的過(guò)溫完全保護(hù)電路)。

  DC-DC變換器電路如圖2所示。

  DC-DC變換器電路圖

  1.3 恒壓充電電路設(shè)計(jì)

  恒壓充電電路如圖3所示,電路由運(yùn)放LM324和三端穩(wěn)壓器W117構(gòu)成。LM324連接成電壓跟隨器,其輸出電壓U1 = U- = U+ = UX,可見(jiàn)輸出電壓可通過(guò)調(diào)節(jié)電阻R2 中間抽頭來(lái)改變。由于運(yùn)放的存在,使輸出電壓的調(diào)整非常平穩(wěn)。

  恒壓充電電路

  1.4 壓控恒


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