摘要: 升压DC-DC控制器使一个简单的开关模式升压电流源,是有用的电池充电。
用MAX1771 DC-DC控制器构建的升压DC-DC控制器使一个简单的开关模式电流源对电池充电有用。电压控制回路被禁用,以便电流控制回路提供调节。
图1的开关稳压器包括用于维持调节的电流和电压反馈的独立回路。通过禁用电压环,可以使用电流环实现通用电流源。
图1所示 所示的连接将该开关模式稳压器转换为通用电流源。
首先,将5V应用于V+。由于芯片期望在该终端有12V的反馈,因此它假定失去调节并将控制转移到电流环。这种操作模式允许电流通过Q1增加斜坡,导致CS(引脚8)的电压增加,直到达到内部比较器阈值(210mV)。然后定时电路关闭Q1固定2.3µs,循环重复。其结果是一个相对恒定的电感电流,这也是负载电流(图2)。
图2 Q1的栅极驱动和通过L1产生的电流关系如下图所示。
通过适当的元件值,电路可以在很宽的输入电压范围内产生恒定电流。图1电路(显示了元件值)是一个提供600mA充电电流的镍镉电池的快速充电器。计算如下:
电感器的峰值电流为I(peak) = V(SENSE)/R1,其中V(SENSE)为电流感测比较器的210mV阈值。抖振电流(负载电流交流分量的峰峰值)为:
(1) I(DITHER) = V(BATT) t(OFF)/L;
式中,V(BATT)为电池电压,t(OFF)为前面提到的2.3µs间隔,L为L1的电感。
如图2所示,平均电感电流为I(AVE) = I(PEAK) -(1/2)I(DITHER)。从上面代入,
首先,为建议的电流源选择一个平均电流(本电路中为600mA)。接下来,确定V(BATT)的标称值(在本例中为4.8V)。接下来,为了确保相对较小的交流(相对于直流)分量,将等式1中的抖动电流设置为小于0.2I(AVE),并求解L:
(使用L = 100µh)
接下来,将L值(100µH)代入方程2,求解R1:
(使用R1 = 300毫欧。)
三种形式的误差导致I(AVE)偏离指定的600mA(图3):V的变化(SENSE),通过比较器和MOSFET的延迟(Q1),以及电流检测电阻R1的公差。在较低电压下,最大误差为V(SENSE),在IC1数据手册中规定为210mV±30mV或约14%。(在本电路中该值约为190mV。)
图3 如文中所述,电流源误差随输入电压的增加而增加。
在较高的电压下,延迟会导致峰值电流超过电流限制。您可以通过以下方式选择电感值来最小化此误差:
(5) L (inµH)比;5.5 (v (in) v (batt)),
V(IN)和V(BATT)以伏特表示。
其他错误源——V(BATT)、t(OFF)和l的变化——相对较小,因为它们与I(DITHER)相关,而后者仅限于I的一小部分(AVE)。
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