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500W铅酸蓄电池充电器设计与实现

随着各种电动汽车的发展，动力电池充电器的需求将越来越多。

充电器质量的优劣关系到电池性能的发挥及寿命、充电器本身的智

能化关系到用户的使用方便及电力系统电力计费等管理问题。不同

电池，特点不同，充电策略也不相同。如将一种电池的冲电器做好

了，就容易将技术向其他电池类型拓展。本选题具有实用性，对电

赛方向人才培养也有针对性。

主要功能指标：

★输入电压单相50HZ10%，电压有效值波动范围220V20%，即有

效值为176V264V;

★输出直流额定电压50V;

★输入端加功率因数校正，功率因数90%;

★充电初期效率大于80%;

★输入电流失真度小于4%;

★充电过程分为激，快充和浮充；

★具有温度检测功能，可根据电池和环境温度改变充电策略；

★具有友好的人机界面，可对充电策略进行调整；

★散热方式：风冷。

主电路的整体框图：

EMI滤波电路：

C1和L1组成第一级EMI滤波

C2、C3、C4与L2组成第二级滤波。

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L1，L2为共模电感

整流及功率因数校正电路：

整流桥：

流经二级管电流ID=3.55A

二极管反向电压V=373V

考虑实际工作情况故选BR601（35A/1000V）；

功率因数校正：

方案：BOOST型拓扑结构具有输出电阻低，硬件电路及控制简单，

技术成熟，故选用BOOST结构；

芯片选择：TI公司的UCC28019可控制功率输出为100W2KW，功率

因数可提高到0.95，符合设计要求，故此次设计选用该款芯片；

电路图

DCDC主拓扑结构：

方案选择：

在开关管承受峰值电流和电压的情况下，全桥输出功率为半桥的

两倍，并切在功率大于500W时，全桥相对于半桥更合适，故本次设

计采用全桥拓扑。

功率开关管选择：

经过整流滤波后电压最大值为373V，最大初级电流为3.5A考虑

实际工作情况选择FQA24N50

（24A/500V/0.2）

输出整流二极管：

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整流二极管要承受的最大反相电压为100V，电流为10A，考虑实

际工作情况，我们选用MUR3060（600V/30A）

全桥电路图：

整流滤波输出电路：

驱动电路：

PWM信号通过光耦隔离，经过反相器进入半桥驱动芯片IR2110，

如图所示的Q1、Q2半桥驱动电路，Q3、Q4驱动电路与此电路相同。

辅助电源供电：

本设计系统供电采用另制辅助电源，系统框图如下：

本供电系统可提供稳定的12V，5V，12V电压，且效率较高。

智能控制电路设计：

电源PWM控制部分

本设计采用的电源核心控制部分的