AC-DC充电器原理图及其论述

设计特色低成本，元件数量少宽电压输入范围代替了多个线性设计高效率：75%集成线电压欠压检测（UV）和过压（OV）电源系统浪涌保护恒压恒流输出（CV/CC）输出电压带温度补偿监控输入，可测量充电状态工作方式图1所示电路可对铅酸电池充电提供CV/CC输出，应用包括火灾／防盗报警和应急灯等。设计使用了TOPSwitch-GX系列的很多特性。用一个电阻（R13）实现线电压欠压和过压（各为100V和450V）功能。欠压检测消除了开／关机时的输出抖动，过压在输入电压瞬态和长时间浪涌时提供保护，不需要一个输入MOV。DIP8封装的TOP244PN不需要使用外部散热片，可用PCB进行散热。在开始操作的10ms内，内部软启动，降低内部MOSFET、箝位和输出整流管的应力。内建的频率抖动功能降低了EMI，允许使用简单的输入滤波满足EN55022B限制。D1和VR1对变压器漏感引起的漏极电压的前沿尖峰进行箝位。作为待机使用的铅酸电池通常以每节大约2.3V，每安时容量0.1A的电流充电。R1、U2、C9、Q1、R3、R4和R5形成了电流限制电路。R3控制电流限流值（典型值在1.2A）。R5保证即使输出短路时也有足够的电压驱动光耦LED，C9和R4提供补偿和限制Q1基极电流。电压参考TL431（U3）控制输出电压。R7、R8、R9和RT1设定输出电压随温度变化的关系（图3），以大致符合铅酸电池的电压随温度变化的要求。在CV操作时，R6设定直流增益，C8、C5和R10提供环路补偿。R2给U3提供偏置。对于电池检测和监控功能，当将一个5V信号加到R12时，R11、R12和Q2使输出电压降低到8V左右。这时允许测量电池电压，以给出充电状态。设计要点R3的值设置了输出电流限流点的典型阈值：R3=0.6/ILIMIT。根据功率损耗（1W）确定R3和R5的额定功率。如果要求0V（输出短路）时也能控制，要确保在ILIMIT时R3和R5两端的总电压大于1.5V。确保在ILIMIT时D3阴极的电压6V。为了使输出为0V（输出短路）时也能维持输出电流，如需要，额外增加偏置绕组匝数。RT1：Philips型号#2322-640-54472。选择U2、R7、R8和R9的容差，以得到要求的整个CV容差（R7、R8和R9为0.1%；R10为1％；U2为0.5%，以使整个容差2%）。