由TNY276P构成的5.7V、800mA(4.5W)恒压/恒流式充电器电路如图5-17所示。该充电器属于反激式电源变换器,具有电路简单、成本低廉及恒压/恒流(CV/CC)输出特性。设计中使用了体积小、价格低的EE16型磁心。在交流265V输入时的空载功耗低于260mW。即使在交流90V低压输入时,电源效率仍高于65%,符合CEC/ENERGY STAR(能源之星)的节能标准。在一次绕组与二次绕组之间不接Y电容器的情况下,抗电磁干扰性符合EN55022B标准中规定的大于15dBμV的要求。
图5-17 由TNY276P构成的5.7V、800mA(4.5W)恒压/恒流式充电器电路
RF为可熔断电阻器,它能起到过流保护作用并限制上电时的冲击电流。由VD1~VD4、π型EMI滤波器(C1、L1、L2和C2)构成桥式整流滤波器,该π型EMI滤波器还能衰减一次侧的电磁干扰。一次侧钳位电路(R1、C4、R2和VD5)用来限制功率MOSFET的最大峰值漏极电压,使之低于700V。电阻器R2减少由高频漏感引起的振铃电压和电磁干扰。
在每个开关周期内,TNY276P内部的功率MOSFET经过高频变压器的一次绕组来传输能量。当一次侧电流达到电流极限时,控制器关闭功率MOSFET,并将高频变压器中的能量传输到输出级。由肖特基二极管VD6和电容器C5构成输出整流滤波器。利用L3和C7能减少输出波纹,L3采用外形尺寸为3.5×7.6(mm)的铁氧体磁珠。C8和R8用来减小二次侧的高频振铃电压。
精密光耦反馈电路是由光耦合器PC817A和可调式精密并联稳压器TL431构成的。R3为输出电流检测电阻。正常工作时,R3上的压降UR3=R3IO=1.2Ω×800mA=0.96V,低于光耦合器PC817A中LED的压降ULED(ULED≈1V),此时电压控制环起作用,使充电器工作在恒压(CV)区。输出电压UO经过取样电阻R6和R7分压后,得到取样电压UREF,与TL431内部2.50V带隙基准电压Uref进行比较,在阴极上形成误差电压,使LED的工作电流IF产生相应变化,再通过光耦去改变控制端电流IC的大小,调节TNY276P的开关脉冲个数,使UO不变,达到稳压目的。当IO超出800mA时,UR3>ULED,此时电流控制环起作用,TNY276P就自动进入(CC)区,可对电池进行恒流充电。(www.xing528.com)
设计要点:
(1)高频变压器采用EE16型磁心,磁心留间隙后的等效电感ALG=163nH/T2(T代表匝数)。一次绕组用ϕ0.18mm漆包线绕120匝,二次绕组用三层绝缘线绕10匝。在一次、二次绕组之间绕制两个屏蔽层,第一层用ϕ0.18mm漆包线绕双股并绕28匝,第二层用ϕ0.35mm漆包线绕双股并绕8匝。一次侧电感量LP=2.25mH(允许有±12%的误差),最大漏感量LP0=45μH。高频变压器的谐振频率不低于850kHz。
(2)当交流输入电压达到最大值并发生输出过载时,应确保最大漏极电压小于650V,必要时可调整R1和C4值。当R1值偏小而C4值偏大时,会增加空载功耗。
(3)VD5宜采用快恢复或超快恢复二极管以提高电源效率。亦可采用经过玻璃钝化的硅整流管1N4007GP,或FR107型用快恢复二极管,但不得使用普通的1N4007整流管。
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