一种新型恒功率超级电容器快速充电机设计

时间:2011-07-27来源:网络

  双闭环电路原理图如图7所示,Vs是来自LEM霍尔电流传感器LAH 25-NP输出的电压测量信号,通过一阶滤波环节后进入电流反馈端,即图中电流比较器的负端。VO 48 V来自功率部分的输出,由于TL431最大只能稳压到36 V,故需要对经典TL431稳压电路进行部分修改,以满足48 V稳压要求。在TL431的3脚(即K极)引入24 V稳压管D4_Z1,TL431的端电压约为24 V,从而可在安全工作区内正常稳压工作。PC817实现电气上的隔离,并通过输出电压Vce稳压。当超级电容电压接近48 V时,PC817输出电流Ic增大,则Vce减小,同时进入UC3844补偿端1脚的信号减小,相应输出PWM占空比也减小;当超级电容电压超过48 V时,UC3844补偿端1脚拉低,PWM关断,起到过压保护的作用。

3 整机调试

  实验设计了最大功率为1 kW的超级电容充电样机,实验测试表明,对BMOD0165(额定48 V、165 F)超级电容模组充电时间约为5 min。图8为电路中的关键工作波形,其电压为30 V、充电电流约为10 A的充电波形。从上至下依次是Vds、Vpri、PWM信号和开关管峰值电流波形。由于缓冲电路的作用,使得波形干净无杂波,基本没有电压尖峰。Vpri负电压有一定变形,但是不影响电路性能。

  本文研究了超级电容的充放电特性,分析了快速充电的方法,设计并实现了快速充电样机,试验表明充电时间短,达到了应用要求。

参考文献

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关键词: UC3844A 双管正激 电压环

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