鋰電池的開關電源式智能管理系統(tǒng)設計

由圖可見，電感電流的平均值基本跟隨正弦輸入電壓變化，從而使整個電路具有良好的PF效果，較小的THD含量，減小了變流器對電網(wǎng)的不良影響。
由于電路的最大輸出功率POMAX=300W，DC／DC部分的設計選擇功率容量較大、控制相對簡單的雙管正激拓撲(圖4)。該拓撲使用了兩個二極管來復位激磁電流，同時兩個MOSFET兩端的電壓也被箝位在輸入電壓，因此我們可以選擇耐壓相對較低，導通電阻相對較小的開關管，有效的降低了電路的導通損耗。但是由于激磁電流必須在新開關周期開始之前降為零，所以電路的占空比必須限制在0．5以下，從而使激磁能量在一個周期結束之前完全回饋到輸入端，避免了可能出現(xiàn)的變壓器偏磁甚至飽和現(xiàn)象。
2)控制電路設計
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％時才關斷，減小了電網(wǎng)波動對電路的影響。