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+基于EG1155DM2+EGDP-HB02的半橋數(shù)字電源(72V10A_880W)智能充電器
發(fā)布時(shí)間 : 2024-05-21 15:42:28? 主控芯片EG1155采用純數(shù)字控制環(huán)路,3p3z優(yōu)化算法,實(shí)現(xiàn)快速動(dòng)態(tài)響應(yīng)
? 最大支持10W的EG1125反激準(zhǔn)諧振隔離輔助電源
? 控制板EG1155DM2與功率底板EGDP-HB02模塊化設(shè)計(jì),方便批量測(cè)試與維修
? 方案樣機(jī)遵循終端產(chǎn)品化設(shè)計(jì),客戶可直接參考量產(chǎn)
? 高性價(jià)比小體積鋁外殼方案設(shè)計(jì),具備強(qiáng)大的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力
? 配備OLED顯示屏,實(shí)時(shí)顯示充電信息及故障狀態(tài)
? 配合“EG1155調(diào)試助手”,可兼容多種標(biāo)稱48V-72V的鉛酸電池或鋰電池充電
? 提供串口通信協(xié)議,支持外部讀寫(xiě)數(shù)據(jù)
? 滿載最高效率≥92%
? 輸入電壓范圍:AC 180~260V
? 默認(rèn)配置參數(shù):
恒流值:10.0A±0.3A
恒壓值:DC 88.2V±0.5V
轉(zhuǎn)燈電流值:1.0A±0.1A
? 保護(hù)功能:
輸入直流母線過(guò)欠壓保護(hù)
輸出短路保護(hù)
電池反接保護(hù)
兩路過(guò)溫保護(hù)
定時(shí)保護(hù)
? LED燈充電與故障狀態(tài)指示,支持兩燈或四燈模式
? 6025靜音風(fēng)扇散熱,降低充電噪聲
? PCBA尺寸:153mm*92mm*50mm
? 整機(jī)尺寸:190mm*96mm*67mm
原理概述
本方案系統(tǒng)原理框圖如圖5-1所示,主功率拓?fù)洳捎脤?duì)稱半橋變換器,將市電經(jīng)全橋整流后的310V直流電壓隔離轉(zhuǎn)換成50-88V直流電壓供給電池充電。輔助電源采用EG1125反激準(zhǔn)諧振開(kāi)關(guān)芯片,提供12V與3.3V穩(wěn)壓電源。EG1155全程監(jiān)測(cè)充電狀態(tài),實(shí)時(shí)采樣充電電流與電池電壓并執(zhí)行充電策略和充電管理功能,包括LED充電指示、溫度監(jiān)測(cè)、風(fēng)扇控制以及各項(xiàng)保護(hù)。其中兩路串口通信用于支持外接顯示屏與上位機(jī)參數(shù)調(diào)試。
方案優(yōu)勢(shì)
本方案為單主控芯片的純數(shù)字電源控制與充電管理集成方案,相較于傳統(tǒng)的模擬電源控制,集成了運(yùn)放,比較器和MOS驅(qū)動(dòng)器,大大節(jié)省外圍電路,并提供了靈活的參數(shù)配置,方便用戶更快的上手開(kāi)發(fā),用戶只需參考屹晶微官方提供的原理圖來(lái)設(shè)計(jì),無(wú)需軟件工程師參與,就能實(shí)現(xiàn)多樣化的充電管理。
拓?fù)浞矫?,本方案所采用的?duì)稱半橋變換器,能夠支持寬輸入與輸出范圍,適合無(wú)PFC的交流高壓輸入場(chǎng)合,次級(jí)高頻紋波頻率為初級(jí)MOS管工作頻率的兩倍,進(jìn)一步減小了電感和電容的尺寸,輸出高頻、工頻紋波電流均非常低,大大減小了功率器件的電壓和電流應(yīng)力,提高充電機(jī)的使用壽命。
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面,本方案遵循終端充電機(jī)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)思路,PCBA布局合理優(yōu)化,高性價(jià)比小體積鋁外殼方案設(shè)計(jì),具備強(qiáng)大的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,方便客戶直接參考快速量產(chǎn)投入市場(chǎng)。
5.3 充電管理與保護(hù)功能
本方案充電機(jī)內(nèi)置完善的充電管理和各項(xiàng)保護(hù)功能,用戶均可以通過(guò)上位機(jī)“EG1155調(diào)試助手”讀取默認(rèn)的參數(shù)配置,并進(jìn)行自定義化的修改與調(diào)試。
充電策略
本方案充電機(jī)默認(rèn)配置72V10A鉛酸電池四段式充電策略,典型充電曲線如下圖5-2所示,包括
? 預(yù)充段:充電電壓50~69V,充電電流2A,定時(shí)30min;
? 恒流段:充電電壓69~86.4V,充電電流10~8A,定時(shí)360min;
? 恒壓段:充電電壓86.4~88.2V,充電電流8~1A,定時(shí)180min;
? 浮充段:充電電壓82.8V,充電電流<1A,定時(shí)180min。
電池激活與反接保護(hù)
本方案充電機(jī)默認(rèn)輸出激活電壓閾值為50V,充電機(jī)上電后自動(dòng)檢測(cè)電池狀態(tài),當(dāng)檢測(cè)到有滿足激活條件的電池接入后,輸出繼電器自動(dòng)打開(kāi)進(jìn)行充電。當(dāng)電池被拔出后,輸出繼電器自動(dòng)斷開(kāi)。當(dāng)檢測(cè)到電池反接時(shí),輸出繼電器不會(huì)打開(kāi),保護(hù)充電機(jī)和電池不受損壞。
溫度保護(hù)
本方案充電機(jī)提供兩路溫度保護(hù),其中一路監(jiān)控散熱器溫度,默認(rèn)降電流閾值為100℃,過(guò)溫閾值為115℃,恢復(fù)閾值80℃。另外一路監(jiān)控充電機(jī)內(nèi)部環(huán)境溫度,默認(rèn)降電流閾值為60℃,過(guò)溫閾值為80℃,恢復(fù)閾值50℃。
季節(jié)溫度補(bǔ)償
為了適應(yīng)不同季節(jié)溫度下的鉛酸電池特性,EG1155提供了溫度補(bǔ)償功能,選擇其中一路溫度檢測(cè)口進(jìn)行配置,充電器自動(dòng)檢測(cè)相應(yīng)的NTC溫度來(lái)判斷季節(jié)。若NTC懸空,則默認(rèn)沒(méi)有溫度補(bǔ)償功能。
輸入直流母線過(guò)欠壓保護(hù)
本方案充電機(jī)提供輸入直流母線過(guò)欠壓保護(hù),默認(rèn)直流母線欠壓閾值為200V,過(guò)壓閾值為370V。當(dāng)充電機(jī)檢測(cè)到母線電壓異常后,自動(dòng)斷開(kāi)輸出進(jìn)入保護(hù)。
輸出過(guò)載與短路保護(hù)
本方案充電機(jī)提供輸出過(guò)載與短路保護(hù),當(dāng)充電過(guò)程中輸出過(guò)載或者短路狀態(tài)時(shí),輸出繼電器自動(dòng)斷開(kāi),以保護(hù)充電機(jī)不受損壞。