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低成本的多節(jié)串聯(lián)鋰離子電池充電電路

鉅大LARGE  |  點擊量：1581次  |  2019年11月08日  

文中所述的集成電路KA7500B是三星公司出品的一顆專用的脈寬調制型開關電源集成控制器，它與TL494完全兼容并可互換。該電路方案如下圖所示。



下面對該電路的工作原理作一說明：


圖中所繪電路本質上是一個電源電路，具有恒流/恒壓輸出功能。它帶有兩路反饋電路，為電流反饋和電壓反饋，其中電流反饋的正、負極對應KA7500B的第1、2腳，輸出電流在電阻R12和R20上產(chǎn)生一壓降，該壓降經(jīng)R9、R10和R14、R15電阻回饋回來，當KA7500B的第1腳電壓大于第2腳電壓時，KA7500B會減小輸出脈寬(第8、11腳)，使電流減小，否則增加脈寬，使輸出電流恒定在預設值，其恒流值符合以下公式：




式中R為R12和R20并聯(lián)后的阻值，因此恒流值理論上計算值為735mA。電路中的電壓反饋的正、負極對應KA7500B的第16、15腳，在上電后，KA7500B的第14腳輸出穩(wěn)定的5V電壓，該電壓使LED發(fā)光，作為電源指示，同時該5V電壓作為基準電壓，提供給KA7500B的15腳作為電壓基準，輸出電壓經(jīng)過R19、R10、VR1和R17分壓后，與電壓基準比較，當電壓太大時，則減小脈寬，太小則增加脈寬，使之保持恒定的輸出電壓值，其輸出電壓值符合下列公式：




由于KA7500B的兩路反饋是在其內部是相“與”后再進行控制的，因此當輸出電壓低于恒壓值時，電流反饋起控制作用，當輸出電壓達到8V4后，電壓反饋起控制作用，這樣電路就完成了恒流/恒壓控制功能，其原理與穩(wěn)壓電源的工作原理完全一樣，只是該電路為開關電源控制方式，因此效率高，溫升低。


圖中的D1為防止極性反相輸入二極管，D2為開關電源工作的續(xù)流二極管，T1工作于開關狀態(tài)。


在明白其工作原理后，要想對其進行擴展應用就簡單多了，現(xiàn)分述如下：


1、正常使用時，調整VR1電位器可得到相應的輸出電壓。


2、充不同容量鋰離子電池：可改變R12和R20的阻值，所需電流值可按照前文所述公式自行計算來設定。若電流太大時，需給T1加裝一散熱片，同時續(xù)流二極管應改用1N5822，以承受更大電流。


3、充高電壓鋰電池：只需改變R10或R17即可，具體所需輸出電壓值可按公式計算后設定。


4、作高精度穩(wěn)壓電源：其輸出電壓原理與上述一致，但需要注意紋波，可能情況下應加大電路中電感的電感量和濾波電容，以減小紋波。


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