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基于EG1155DM2+EGDP-HB02的半桥数字电源(72V10A_880W)智能充电器

发布时间 : 2024-05-21 15:42:28
1 方案特性
 主控芯片EG1155采用纯数字控制环路,3p3z优化算法,实现快速动态响应
 最大支持10W的EG1125反激准谐振隔离辅助电源
 控制板EG1155DM2与功率底板EGDP-HB02模块化设计,方便批量测试与维修
 方案样机遵循终端产品化设计,客户可直接参考量产
 高性价比小体积铝外壳方案设计,具备强大的市场竞争力
 配备OLED显示屏,实时显示充电信息及故障状态
 配合“EG1155调试助手”,可兼容多种标称48V-72V的铅酸电池或锂电池充电
 提供串口通信协议,支持外部读写数据
 满载最高效率≥92%
 输入电压范围:AC 180~260V
 默认配置参数:
恒流值:10.0A±0.3A
恒压值:DC 88.2V±0.5V
转灯电流值:1.0A±0.1A
 保护功能:
输入直流母线过欠压保护
输出短路保护
电池反接保护
两路过温保护
定时保护
 LED灯充电与故障状态指示,支持两灯或四灯模式
 6025静音风扇散热,降低充电噪声
 PCBA尺寸:153mm*92mm*50mm
 整机尺寸:190mm*96mm*67mm

原理概述
本方案系统原理框图如图5-1所示,主功率拓扑采用对称半桥变换器,将市电经全桥整流后的310V直流电压隔离转换成50-88V直流电压供给电池充电。辅助电源采用EG1125反激准谐振开关芯片,提供12V与3.3V稳压电源。EG1155全程监测充电状态,实时采样充电电流与电池电压并执行充电策略和充电管理功能,包括LED充电指示、温度监测、风扇控制以及各项保护。其中两路串口通信用于支持外接显示屏与上位机参数调试。
方案优势
本方案为单主控芯片的纯数字电源控制与充电管理集成方案,相较于传统的模拟电源控制,集成了运放,比较器和MOS驱动器,大大节省外围电路,并提供了灵活的参数配置,方便用户更快的上手开发,用户只需参考屹晶微官方提供的原理图来设计,无需软件工程师参与,就能实现多样化的充电管理。
拓扑方面,本方案所采用的对称半桥变换器,能够支持宽输入与输出范围,适合无PFC的交流高压输入场合,次级高频纹波频率为初级MOS管工作频率的两倍,进一步减小了电感和电容的尺寸,输出高频、工频纹波电流均非常低,大大减小了功率器件的电压和电流应力,提高充电机的使用寿命。
结构设计方面,本方案遵循终端充电机产品的设计思路,PCBA布局合理优化,高性价比小体积铝外壳方案设计,具备强大的市场竞争力,方便客户直接参考快速量产投入市场。
5.3 充电管理与保护功能
本方案充电机内置完善的充电管理和各项保护功能,用户均可以通过上位机“EG1155调试助手”读取默认的参数配置,并进行自定义化的修改与调试。
充电策略
本方案充电机默认配置72V10A铅酸电池四段式充电策略,典型充电曲线如下图5-2所示,包括
 预充段:充电电压50~69V,充电电流2A,定时30min;
 恒流段:充电电压69~86.4V,充电电流10~8A,定时360min;
 恒压段:充电电压86.4~88.2V,充电电流8~1A,定时180min;
 浮充段:充电电压82.8V,充电电流<1A,定时180min。
电池激活与反接保护
本方案充电机默认输出激活电压阈值为50V,充电机上电后自动检测电池状态,当检测到有满足激活条件的电池接入后,输出继电器自动打开进行充电。当电池被拔出后,输出继电器自动断开。当检测到电池反接时,输出继电器不会打开,保护充电机和电池不受损坏。
温度保护
本方案充电机提供两路温度保护,其中一路监控散热器温度,默认降电流阈值为100℃,过温阈值为115℃,恢复阈值80℃。另外一路监控充电机内部环境温度,默认降电流阈值为60℃,过温阈值为80℃,恢复阈值50℃。
季节温度补偿
为了适应不同季节温度下的铅酸电池特性,EG1155提供了温度补偿功能,选择其中一路温度检测口进行配置,充电器自动检测相应的NTC温度来判断季节。若NTC悬空,则默认没有温度补偿功能。
输入直流母线过欠压保护
本方案充电机提供输入直流母线过欠压保护,默认直流母线欠压阈值为200V,过压阈值为370V。当充电机检测到母线电压异常后,自动断开输出进入保护。
输出过载与短路保护
本方案充电机提供输出过载与短路保护,当充电过程中输出过载或者短路状态时,输出继电器自动断开,以保护充电机不受损坏。
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