由于铅酸蓄电池维护简单、价格低廉、供电可靠、使用寿命长,广泛作为汽车、飞机、轮船等机动车辆或发电机组的启动电源,也在各类需要不间断供电的电子设备和便携式仪器仪表中用作一些电器及控制回路的工作电源。随着经济的发展,大容量蓄电池的应用迅速增加,人们希望能快捷、安全地对蓄电池进行充电,而现有市场销售的充电器充电电流多为20A。为了满足人们对大功率充电器的需求,设计了一款基于LPC933 充电电流50A、充电功率740W、功能完善、可扩充的智能充电器。
1 充电器原理与设计
1.1 总体硬件设计
由于充电对象是铅酸蓄电池,设计中采用电流、电压负反馈的方法来达到恒流、恒压充电的目的,并对充电过程各种工作参量进行实时监测及智能多段式充电策略的精确控制,应用了LPC933单片机及相应的控制电路。充电器硬件原理图如图1 所示。
图1 充电器原理图
充电器电路主要包括主电路、信号控制两部分。主电路部分由桥式整流、PWM波形产生和直流滤波等组成。单相电源为220 V交流电时,开关K1闭和,单相电源为110 V时,开关K1断开,经全桥整流为300 V左右的直流电,由大电容进行低频滤波稳压,圆只MOS 器件S1、S2 组成半桥逆变器。PWM波形产生部分由SG3525根据反馈电压产生,通过给MOS 管S1、S2 加高频方波控制信号,使S1和S2 周期性地导通,可得到脉宽可调的高频交流电,经高频变压器耦合到副边,再经整流管D2和D3整流,L1 和C4滤波,在输出侧得到低纹波直流电压。显示模块是用来显示电池的当前电压与充电电流,显示状态由面板上实现按钮启动。