LLC实现大功率智能充电器

由其提供PFC(Power Factor Correction) 操作，NCP1653是一款连续导通型(CCM) 的功率因数校正( PFC) 升压式的上升控制电路， 它的外围元器件数量很少，有效地减少了升压电感的体积， 减小了功率MOS管的电流应力，从而降低了成本，且极大地简化了CCM 型的PFC 的操作，它还集成了高可靠的保护功能。 NCP1396 电路为整个硬件电路提供保护(包括有反馈环路失效侦测、快速与低速事件输入，以及可以避免在低输入电压下工作的电源电压过低侦测等) ,NCP1396 的独特架构包括一个500 kHz 的压控振荡器，由于在谐振电路结构中避开谐振尖峰相当重要，因此为了将转换器安排在正确的工作区，NCP1396 内置了可调整且精确的最低开关频率，通过专有高电压技术支持。 应用S3F84K4 单片机实现智能充电器控制。

3 软件设计

　　为满足充电要求， 该充电器软件设计除了完成充放电控制外， 还具有过流保护、过压保护、过温保护、短路报警等功能模块。主程序流程图如图6 所示。

　　图6 主程序流程图。

　　程序开始执行后， 首先进行初始化并检测电池电压、电流、温度等信息是否正常。 如正常则进入下一步。 否则报警并关闭电路。 如果电池电压在充电终止电压和放电终止电压之间， 说明电池既可充电也可放电。 此时电路将判断接上充电机还是接上负载。 以进行相应的充电和放电。 如果两者都没有接则循环检测过程。 若电池电压已经到达充电终止电压。 则等待负载的接入进行放电;同样若电池电压己经达到放电终止电压，则等待充电器的接入以进行充电。 在整个过程中，该电路将始终实时检测电池信息，若有异常情况发生，则立即利用中断信号终止正在进行的充电或者放电过程，关断充放电回路，同时进行报警并提示报警原因。

　　4 测试结果

　　本充电器的各项指标如下：

　　(1) 输入电流：50/ 60 Hz。

　　(2) AC/ DC 输出电压48 :V , AC/ DC 输出电流：5. 0 A。

　　(3) 恒流充电电流：4. 5 A。

　　(4) 恒压充电电压：45 V (AC)。

　　(5) 环境温度： - 5~45 ℃。

　　经分析， 按上述设计和分析结果， 最后选定LLC 的参数Cr = 0. 043 055μF，Lr = 72. 636 09μH，Lm = 435. 816 5μH。

　本智能充电器经测试，充电保护措施可靠，充电状态准确，充电时间约为6 h ,如果需要进一步缩短充电时间，只需在初始化时设定更大的充电电流即可。 因为采用PWM 控制器，所以，充电效率可以达到92 %以上，最低时在85 %左右。根据实际需要，要想达到理想的充电效率，对充器件做进一步的精确要求。