中心議題：

• 500W鉛酸蓄電池充電器設計與實現

解決方案：

• 充電器開始工作後單片機采集采集蓄電池端電壓檢測
• 整流二極管采用肖特基二級管做整流管
• 采用程序模塊間遠程攔截技術

隨著各種電動汽車的發展

，動力電池充電器的需求將越來越多。充電器質量的優劣關係到電池性能的發揮及壽命、chongdianqibenshendezhinenghuaguanxidaoyonghudeshiyongfangbianjidianlixitongdianlijifeidengguanliwenti。butongdianchi
，tedianbutong，chongdiancelveyebuxiangtong。rujiangyizhongdianchidechongdianqizuohaole，jiurongyijiangjishuxiangqitadianchileixingtuozhan。benxuantijuyoushiyongxing
，duidiansaifangxiangrencaipeiyangyeyouzhenduixing。

主要功能指標：

★輸入電壓單相50HZ±10%
，電壓有效值波動範圍220V±20%
，即有效值為176V-264V;

★輸出直流額定電壓50V;

★輸入端加功率因數校正，功率因數90%;

★充電初期效率大於80%;

★輸入電流失真度小於4%;

★充電過程分為激，快充和浮充；

★具有溫度檢測功能
，可根據電池和環境溫度改變充電策略

；

★具有友好的人機界麵
，可對充電策略進行調整；

★散熱方式：風冷。

主電路的整體框圖： EMI濾波電路： C1和L1組成第一級EMI濾波

C2、C3、C4與L2組成第二級濾波。

L1，L2為共模電感

整流及功率因數校正電路：

整流橋：

流經二級管電流ID=3.55A

二極管反向電壓V=373V

考慮實際工作情況故選BR601（35A/1000V）；
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功率因數校正：

方案：BOOST型拓撲結構具有輸出電阻低，硬件電路及控製簡單，技術成熟
，故選用BOOST結構
；

芯片選擇：TI公司的UCC28019可控製功率輸出為100W-2KW
，功率因數可提高到0.95，符合設計要求
，故此次設計選用該款芯片；

電路圖 DC-DC主拓撲結構：

方案選擇：

在開關管承受峰值電流和電壓的情況下，全橋輸出功率為半橋的兩倍，並切在功率大於500W時
，全橋相對於半橋更合適，故本次設計采用全橋拓撲。

功率開關管選擇：

經過整流濾波後電壓最大值為373V，最大初級電流為3.5A考慮實際工作情況選擇FQA24N50

（24A/500V/0.2Ω）

輸出整流二極管：

整流二極管要承受的最大反相電壓為100V，電流為10A
，考慮實際工作情況，我們選用MUR3060（600V/30A）

全橋電路圖： 整流濾波輸出電路：
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驅動電路： PWM信號通過光耦隔離，經過反相器進入半橋驅動芯片IR2110，如圖所示的Q1、Q2半橋驅動電路，Q3、Q4驅動電路與此電路相同。

輔助電源供電：

本設計係統供電采用另製輔助電源
，係統框圖如下： 本供電係統可提供穩定的12V
，5V，-12V電壓，且效率較高。

智能控製電路設計： 電源PWM控製部分

本設計采用的電源核心控製部分的芯片為美國通用公司芯片SG3525.控製電路如圖： [page]
采樣電路 熱保護電路



本設計係統可以檢測電池溫度，充電器溫度，當電池過溫時會關閉PWM的de輸shu出chu波bo形xing，使shi電dian路lu停ting止zhi工gong作zuo，同tong時shi單dan片pian機ji會hui報bao警jing提ti示shi

，當dang充chong電dian器qi過guo溫wen時shi，風feng冷leng係xi統tong會hui開kai啟qi
，如ru果guo溫wen度du繼ji續xu升sheng高gao，則ze充chong電dian器qi會hui停ting止zhi工gong作zuo。

過流，短路保護電路

當電流過大，超過12A，電路會限流報警提示，在充電器啟動之前會進行短路檢測，當電阻小於0.5Ω時認為電路故障，並報警提示。

係統軟件結構

四階段充電控製策略： 四階段充電策略解析： [page]
激活充電：充電器開始工作後單片機采集采集蓄電池端電壓檢測，若電壓過低說明曾過度放電，為避免充電電流過大，實行小電流激活。

恒流充電：恒流充電為10A.

恒壓充電：恒壓充電電壓為59V.

涓流浮充：當充電電流下降到恒流下的0.1倍式，即1A時，采用涓流浮充。

四階段充電策略保證充電初期能激活修複蓄電池，使蓄電池更經久耐用，末期不過充，又能達到充滿的目的。

電源係統抗幹擾

硬件抗幹擾技術

電源EMC設計：整流二極管采用肖特基二級管做整流管，開關管回路加RCD網絡，輸入端加EMI濾波電路
，優化變壓器設計。

優化PCB板布局和走線。

軟件抗幹擾技術

采用程序模塊間遠程攔截技術。