2 控制驱动电路 - 一种新颖的自动恒流放电系统的研制

一种新颖的自动恒流放电系统的研制
2006.05.07 杭州应用工程技术学院(310012) 陈杰杭州高特电子设备有限公司(310012) 谢建江来自:电子技术应用
摘要:介绍了采用IGBT功率器件,PWM控制和康铜电阻合金为放电电阻的放电系统,其放电电流在4～20A的大范围内连续可调,且有较高的恒流精度,实现了对大容量蓄电池负荷能力和容量的核对性检测.结果表明,此系统的研制改变了以往蓄电池监测设备精度低,可靠性不高的状况.
关键词:IGBT PWM 放电系统
蓄电池作为备用电源在直流系统中起着极其重要的作用,从而在电力,通信,金融,交通等各行各业中得到广泛的应用.平时蓄电池组处于浮充电备用状态,负荷由交流供电,只有当交流电失电时,蓄电池组才向负荷提供能量.为了检验蓄电池组的实际容量,保证系统的正常运行,一般情况要对蓄电池组每年进行一次核对性放电.目前在国内市场上的放电设备主要使用可变电阻,电阻盘,碳棒等,而且需要人工调节放电电流,控制精度低,工作繁复.针对现状,我们研制了自动恒流放电系统.本系统采用先进的IGBT大功率电子器件和PWM脉宽调制控制技术,同时利用康铜电阻合金作为放电电阻,并使放电电流在大范围内连续可调,且有较高的恒流精度.该放电系统采用大功率的电子负载和恒流控制技术后,能瞬间承受高达100A的冲击电流及长时间20A恒流负载,以实现对电池负荷能力的检测和对电池容量的核对性检测.
主要技术指标如表1所示.
表 1
规格
HL-48
HL-110
HL-220
使用电压/V
40～60
90～145
180～275
放电电流/A
4～40
4～20
4～15
恒流精度
1%
电压精度
0.5%(配合智能蓄电池组监测系统使用)
尺寸/mm
540×400×130
重量/kg
8.5
1 放电系统工作原理
放电系统的组成包括了IGBT功率器件部分,PWM集成驱动电路部分,采样放大,比较,反馈部分.系统原理框图如图1所示.
根据设计电流精度要求,利用分流器采样,分流器的规格为75mV,20A.采样信号经滤波,进入精密仪表放大器INA128,INA128是BB公司生产的精密,低功耗仪表放大器.INA128实际上是一个窗口(双限)比较器,特别适合微电压的放大,只要选择合适的外部增益电阻RG,就可调到合适的放大倍数G=2/0.075=26.7.
根据公式G=1+50kΩ/RG,可算出RG=50kΩ/G-1 =1.948kΩ选1.2kΩ的电阻和1kΩ的精密电位器串联即可.
经过INA128放大的电压再经一级RC滤波,滤波后的电压反馈到W3524的反馈端(W3524的1脚),作为W3524内部比较放大器的取样电压.
2 控制驱动电路
驱动电路原理图如图2所示.图中的W3524是最为流行的开关电源集成控制器,它包括了所有无电源变压器开关电源所要求的基本功能,如控制,保护,取样放大的功能,且使用方便灵活,同时在制造上采用常规的平面工艺.W3524可为脉宽调制式推挽,桥式,单端及串联型SMPS提供全部控制电路系统的控制单元.它提供电源变压器开关电源的全部功能,而且增加了取样比例放大器,限流保护以及内部电路的过流和短路保护.由于采用斜波后沿作为死区控制,因而节省了死区时间控制器;内部基准源既向内,外电路提供基准电压,又作为内部各部分的工作电压,并提供50mA输出电流,输出晶体管T1,T2集电极和发射极都悬空,这样使用增加了灵活性.基准源属于常规的串联式线性直流稳压电源,它向单片内部的斜波发生器,比较放大器,脉宽调制器,T型触发器等以及通过16脚向外均提供+5V的工作电压和基准电压,使斜波发生器产生幅度在1.2～3.6V的连续不对称三角波,由内部直接输入到脉宽调制器的同相端.与此同时,斜波发生器又向下一级的T型触发器和"或非"门提供一个同步方波脉冲.它们的频率由6,7脚的外接电阻RT和电容CT所决定,一般可以从100kHz调到500kHz,由它构成的PWM型开关电源的工作频率可达100kHz.当取样电压和基准电压分别通过1,2脚送入内部的比较放大器比较放大时,输出的控制电压送到脉宽调制器的反向端.脉宽调制器把控制电压与斜波基准电压进行比较,输出一个宽度受控制电压所调制的方波脉冲,然后同时送往两个前级"或非"门的输入端.

下一页

文档基本属性
文档语言：	Simplified Chinese
文档格式：	doc
文档作者：	dpc
关键词：
主题：
备注：
点击这里显示更多文档属性
经理：
单位：	intel
分类：
创建时间：
上次保存者：
修订次数：
编辑时间：
文档创建者：
修订：
加密标识：
幻灯片：
段落数：
字节数：
备注：
演示格式：
上次保存时间：