铅酸蓄电池充电器原理与构造
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
基 准
图 ５ 三 段 式 充 电 器 结构
以上介 绍 的就 是 所 谓三 段 式充 电器 ，是 目前 市 面上所 能见 到 的最 多 的充 电器 。 电池 组 中每 单节 电池 在充 放 电 时 的端 电压 特性
曲线 不 一致 ，串联 在 一起 充 电 时会 使端 电压最 高 或 最低 的那节 电池 因过 充 电或 欠 充 电而损 坏 。要改 善
单 端 反 激 式 开 关 电源 适 用 于输 出功 率 为 １ ０～ ５ 的 电源 ，其 成本 低 ，但 输 出纹 波 大 ，负 载 调 ０ｗ 整率 较差 。 目前 多用 于低功 率 的 电源 。
（ ）单 端 正 激 式 电 源开 关 。单 端 正 激 式 典 型 ２
结构见图 ３ 。它 在 电路 形 式上 与 单端 反 激 式几 乎 相 同 ，但 工作 情形 完 全不 同 。 当开关 管导 通 时 ，变压 器 付边 的 整流管 导 通 ，这 时 电 网向负 载传 送能 量 ，
这 种不 均 衡 性 ，充 电器 可采 用 变 流均 衡充 电方式 。 在 充 电初 期 用 大 电流 ，随着充 人 电量 的增加 逐 步减
小 电流 ，当 电池进 入过 充 区时 ，充 电 电流 已减 小很 —／ ］１ 上
Ｔ
【 ＲＬ
多 ，这 样 就不 会 使端 电压过 高 的单 节 电池 因过充 电
而 损坏 。
Ｉ
Ｎ
图 ４ 半 桥 式 结构
２ 充 电器 的充 电 过 程控 制 和 开关 电源 稳压 限流控 制 结合在 一起
有 些 厂 家 的产 品 ，就是 一 个设 定 最 高 电压 和 限
制 最大 电流 的原开 关 电 源 ，这种 简 单 的方 式也 能 充
２ 电 盼孝 ２０年ｊ 第ｊ ４ 动自 ０ ４ 月 期
结构 见 图 ２ 。所 谓单 端 是 指 转换 器磁 芯仅 在磁 滞 回
线 的一侧 工 作 。所 谓反 激是 指 晶体 管导 通 时 ，在变 压 器初 线 电感 中储 存 能量 。当晶体 管关 闭后 ，初级
线 圈 中储 存 的能量 再通 过次 级线 圈释放 给负 载 。
Ｔ Ｄ
图 ２ 单 端 反 激式 典型 结 构
推 换 式 变换
传 输 功 率 范 围
ｌ ～５ ０ ０Ｗ
５０ ～５０ ０Ｗ １ ０ ～ ｌ００ ０ ０Ｗ ｌ ～ ｌ００ ００ ０Ｗ ５ ００ ～２ ０ ００ Ｗ
半 桥 式 变 换 全桥 式 变 换
（ ）单 端 反激式 电源 开关 。单 端反 激式 的典 型 １
制 ，在 电池充 足 电以后 ，将 最 高充 电电 压降 为 涓流 浮 充 电 压 （ 图 ５ 。在 充 电 电流 回路 中 串人 采 样 电 见 ）
阻 ，有 ２个 电 压 比较器 接 在采 样 电 阻上 ，一 个 比较
器检 测 最大 电流 ，用 来控 制 充 电 电流 ；另 一 个 比较
器 检 测 涓 流 转 换 电流 ， 当充 电 电 流 下 降 到 涓 流 值 时 ，比较器 控 制 开关 电 源 的输 出 电压 ，使 其 降到 浮
的 目的。
开 关 电 源 的 分 类 主 要 看 高 频 变 换 器 的 电路 结
构 ， 目前 主要 分 成 ５类 ，每 类 传 输 功 率也 不 同 （ 见
表 １ ）
表 １ 开 关 电路 分 类及 其传 输 功 率
电路 种 类 单 端 反激 式 变 换 单 端 正 激式 变 换
Ｒｌ
ＴＲＩ
ＲＩ ｃＹＣＬＥ
励
电 纾季 ２ ４ 月 第Ｊ ２ 动荀 ０ 年Ｊ ０ 期 ３
维普资讯 http://www.cqvip.com
滤 波 电感 储存 能 量 。 当开关 管 截 止 时 ，电感 通过 续 流二极 管 Ｄ 继 续 向负载 释放能 量 。 ｚ
Ｔ
电 ，只不过 充 足 电 以后几 小 时 内必 须切 断 电源 ，否 则 电池 中的 电解 液将 大量 失 水 ，严 重损 害 电池 。改 进 后 的 充 电 电源 在 上 述 的方 式 上 加 上 浮 充 电 压 控
图 １ 。
图 ｌ 高 频变 压 器 开 关 电源 的基 本 功 能
电 网交流 电压经 输 入 整流 滤波 电路 变成 含 有脉 动成 份 的高 压 直流 ，然后 进 入高 频 变换 部 分 。高频
２电 竹李２ ４ 月 第１ ２ 劲自 ０ 年１ ０ 期
捞
维普资讯 http://ww源自文库.cqvip.com
变换 部分 的核心 有 １ 高频 功率 开关 元 件 ，它将 直 个
流 脉动 电压 斩 波成 高频 方 波 ，再 由高频 变 压器 转换
成 所需 电压 范 围 的方波 ，最 后 这个 方 波经 过 整流滤
波 得 到所需 的直 流 电压 。但这 个 电压 是不 稳 定 的 ，
还 要 通过 一个 脉 宽调 制 电路 对输 出 电压进 行 采样 比 较 来 控制 开关 元 件 的开关 时 间 比例 ，达 到稳 定输 出
图 ３ 单 端 正 激 式典 型 结 构
充 电压 ，充 电器可 长期接 在 电池上 。
Ｖ Ｉ ’
由于单端正激式在开关管导通时即通过变压器
向负 载传 输 能量 ，所 以它适 用 于输 出功率 较 大 的 电
源。
基 准
Ｚ
Ｔ
采样电阻 １
（ ）双端式 开关 电源 。双 端式开 关 电源是 指转 ３
倘
Ｅ Ｒ Ｂ Ｙｌ ｌ ＴＩ 】 Ｃ ＩＣ ｃ
维普资讯 http://www.cqvip.com
口 邵正 贤 南京特 能 电子有 限公 司
铅酸 电池充 电器 最基 本 构成 分 为 两部 分 ：降压 整流 低压直 流 电源 和充 电过程控 制 电路 。
１ 降压 整流 分 工频 变 压 器变 压 整 流 和 高频 变 压 器 变压整 流
］ 口 ‘
自
÷
换 器磁 芯在 磁 滞 回线 两侧 工 作 。包 括半 桥 式 、推 换 式 、全桥 式 。 由于推 换 式 开关 管 要 承受 ２倍 工 作 电压 ， 目前 已不 大 采用 。半桥 式 的工 作方 式 与 正激 式相 同 ，只 不过 磁 芯在 磁 滞 回线两 边 都 工作 ，相 当于 ２个 正激 式 电路并 在一起 ，分 别在 ２个 象限工 作 （ 图 ４ 。 见 ）
工频变 压器体 积大 、质 量重 、变压整流 效率
低 ，已很 少有 人 采 用 。用 高频 变 压器 来 进行 电压转 换 和 传输 能 量 ，几 乎 已用 于所 有 的电子 设 备 。这 和 近２ Ｏ年来 高频功 率半 导体 器件 普及 应用及 磁性 材料
的发 展分 不 开 ，高 频 变压 器 开 关 电源 的基 本 功能 见
图 ５ 三 段 式 充 电 器 结构
以上介 绍 的就 是 所 谓三 段 式充 电器 ，是 目前 市 面上所 能见 到 的最 多 的充 电器 。 电池 组 中每 单节 电池 在充 放 电 时 的端 电压 特性
曲线 不 一致 ，串联 在 一起 充 电 时会 使端 电压最 高 或 最低 的那节 电池 因过 充 电或 欠 充 电而损 坏 。要改 善
单 端 反 激 式 开 关 电源 适 用 于输 出功 率 为 １ ０～ ５ 的 电源 ，其 成本 低 ，但 输 出纹 波 大 ，负 载 调 ０ｗ 整率 较差 。 目前 多用 于低功 率 的 电源 。
（ ）单 端 正 激 式 电 源开 关 。单 端 正 激 式 典 型 ２
结构见图 ３ 。它 在 电路 形 式上 与 单端 反 激 式几 乎 相 同 ，但 工作 情形 完 全不 同 。 当开关 管导 通 时 ，变压 器 付边 的 整流管 导 通 ，这 时 电 网向负 载传 送能 量 ，
这 种不 均 衡 性 ，充 电器 可采 用 变 流均 衡充 电方式 。 在 充 电初 期 用 大 电流 ，随着充 人 电量 的增加 逐 步减
小 电流 ，当 电池进 入过 充 区时 ，充 电 电流 已减 小很 —／ ］１ 上
Ｔ
【 ＲＬ
多 ，这 样 就不 会 使端 电压过 高 的单 节 电池 因过充 电
而 损坏 。
Ｉ
Ｎ
图 ４ 半 桥 式 结构
２ 充 电器 的充 电 过 程控 制 和 开关 电源 稳压 限流控 制 结合在 一起
有 些 厂 家 的产 品 ，就是 一 个设 定 最 高 电压 和 限
制 最大 电流 的原开 关 电 源 ，这种 简 单 的方 式也 能 充
２ 电 盼孝 ２０年ｊ 第ｊ ４ 动自 ０ ４ 月 期
结构 见 图 ２ 。所 谓单 端 是 指 转换 器磁 芯仅 在磁 滞 回
线 的一侧 工 作 。所 谓反 激是 指 晶体 管导 通 时 ，在变 压 器初 线 电感 中储 存 能量 。当晶体 管关 闭后 ，初级
线 圈 中储 存 的能量 再通 过次 级线 圈释放 给负 载 。
Ｔ Ｄ
图 ２ 单 端 反 激式 典型 结 构
推 换 式 变换
传 输 功 率 范 围
ｌ ～５ ０ ０Ｗ
５０ ～５０ ０Ｗ １ ０ ～ ｌ００ ０ ０Ｗ ｌ ～ ｌ００ ００ ０Ｗ ５ ００ ～２ ０ ００ Ｗ
半 桥 式 变 换 全桥 式 变 换
（ ）单 端 反激式 电源 开关 。单 端反 激式 的典 型 １
制 ，在 电池充 足 电以后 ，将 最 高充 电电 压降 为 涓流 浮 充 电 压 （ 图 ５ 。在 充 电 电流 回路 中 串人 采 样 电 见 ）
阻 ，有 ２个 电 压 比较器 接 在采 样 电 阻上 ，一 个 比较
器检 测 最大 电流 ，用 来控 制 充 电 电流 ；另 一 个 比较
器 检 测 涓 流 转 换 电流 ， 当充 电 电 流 下 降 到 涓 流 值 时 ，比较器 控 制 开关 电 源 的输 出 电压 ，使 其 降到 浮
的 目的。
开 关 电 源 的 分 类 主 要 看 高 频 变 换 器 的 电路 结
构 ， 目前 主要 分 成 ５类 ，每 类 传 输 功 率也 不 同 （ 见
表 １ ）
表 １ 开 关 电路 分 类及 其传 输 功 率
电路 种 类 单 端 反激 式 变 换 单 端 正 激式 变 换
Ｒｌ
ＴＲＩ
ＲＩ ｃＹＣＬＥ
励
电 纾季 ２ ４ 月 第Ｊ ２ 动荀 ０ 年Ｊ ０ 期 ３
维普资讯 http://www.cqvip.com
滤 波 电感 储存 能 量 。 当开关 管 截 止 时 ，电感 通过 续 流二极 管 Ｄ 继 续 向负载 释放能 量 。 ｚ
Ｔ
电 ，只不过 充 足 电 以后几 小 时 内必 须切 断 电源 ，否 则 电池 中的 电解 液将 大量 失 水 ，严 重损 害 电池 。改 进 后 的 充 电 电源 在 上 述 的方 式 上 加 上 浮 充 电 压 控
图 １ 。
图 ｌ 高 频变 压 器 开 关 电源 的基 本 功 能
电 网交流 电压经 输 入 整流 滤波 电路 变成 含 有脉 动成 份 的高 压 直流 ，然后 进 入高 频 变换 部 分 。高频
２电 竹李２ ４ 月 第１ ２ 劲自 ０ 年１ ０ 期
捞
维普资讯 http://ww源自文库.cqvip.com
变换 部分 的核心 有 １ 高频 功率 开关 元 件 ，它将 直 个
流 脉动 电压 斩 波成 高频 方 波 ，再 由高频 变 压器 转换
成 所需 电压 范 围 的方波 ，最 后 这个 方 波经 过 整流滤
波 得 到所需 的直 流 电压 。但这 个 电压 是不 稳 定 的 ，
还 要 通过 一个 脉 宽调 制 电路 对输 出 电压进 行 采样 比 较 来 控制 开关 元 件 的开关 时 间 比例 ，达 到稳 定输 出
图 ３ 单 端 正 激 式典 型 结 构
充 电压 ，充 电器可 长期接 在 电池上 。
Ｖ Ｉ ’
由于单端正激式在开关管导通时即通过变压器
向负 载传 输 能量 ，所 以它适 用 于输 出功率 较 大 的 电
源。
基 准
Ｚ
Ｔ
采样电阻 １
（ ）双端式 开关 电源 。双 端式开 关 电源是 指转 ３
倘
Ｅ Ｒ Ｂ Ｙｌ ｌ ＴＩ 】 Ｃ ＩＣ ｃ
维普资讯 http://www.cqvip.com
口 邵正 贤 南京特 能 电子有 限公 司
铅酸 电池充 电器 最基 本 构成 分 为 两部 分 ：降压 整流 低压直 流 电源 和充 电过程控 制 电路 。
１ 降压 整流 分 工频 变 压 器变 压 整 流 和 高频 变 压 器 变压整 流
］ 口 ‘
自
÷
换 器磁 芯在 磁 滞 回线 两侧 工 作 。包 括半 桥 式 、推 换 式 、全桥 式 。 由于推 换 式 开关 管 要 承受 ２倍 工 作 电压 ， 目前 已不 大 采用 。半桥 式 的工 作方 式 与 正激 式相 同 ，只 不过 磁 芯在 磁 滞 回线两 边 都 工作 ，相 当于 ２个 正激 式 电路并 在一起 ，分 别在 ２个 象限工 作 （ 图 ４ 。 见 ）
工频变 压器体 积大 、质 量重 、变压整流 效率
低 ，已很 少有 人 采 用 。用 高频 变 压器 来 进行 电压转 换 和 传输 能 量 ，几 乎 已用 于所 有 的电子 设 备 。这 和 近２ Ｏ年来 高频功 率半 导体 器件 普及 应用及 磁性 材料
的发 展分 不 开 ，高 频 变压 器 开 关 电源 的基 本 功能 见