基于单片机和SG3525的智能充电电源设计

1、引言

蓄电池作为储能电源已广泛应用于各个行业，但目前成品化蓄电池充电电源的充电方式单一，大部分只有两级充电模式，有的甚至只有简单的恒压或恒流充电方式，使用这些方式为电池组充电时，缩短了蓄电池的寿命，不利于蓄电池的长期有效使用。充电电源的控制技术目前可大体分为两类：第一类采用单片集成PWM控制器件，这类器件具有精度高、抗干扰性强、开关频率高、外接元件少等优点；第二类是采用单片机或DSP的控制技术，该类控制器采用数字运算，性能稳定，能实现系统的智能控制。本文介绍了一种基于ADUC814单片机与专用集成PWM控制器SG3525的蓄电池充电电源，它结合了两类控制技术的优点。

2、充电电源主电路总体设计框图

图1为充电电源的总体设计框图。市电输入后，经过整流滤波，再经由DC/DC变换电路，生成平滑的直流电用以给蓄电池充电。输出的电压或电流检测信号送至控制芯片SG3525，与单片机所设定的充电基准电压比较，将比较的结果生成可控电压，用以控制PWM信号输出，PWM信号再由IR2113专用控制芯片驱动逆变电路中开关管的通断时间，从而达到控制输出电压的目的。生成驱动脉冲的同时，控制芯片SG3525还可以依据检测信号进行电路保护，防止过压、过流。单片机除了对检测信号进行处理，还可以显示输出电压和电流。

图1  充电电源的总体设计框图

3、硬件电路设计及器件选择

3.1、主电路设计

主电路采用如图2所示电路，220V交流电经由保险丝和EMI滤波，在经过桥式整流滤波电路后，得到约300V直流电，经过全桥逆变后，在高频变压器副边采用了全波整流和电感电容滤波，最终得到额定24V直流输出，送给蓄电池充电，其最大输出功率可达900W。

图2  主电路

3.2、检测保护电路设计

检测电路部分主要完成对电流、电压和温度的检测。电流、电压检测电路目的主要是引入负反馈以便达到恒流、恒压充电以及故障保护的目的，温度检测的目的是为了得到充电过程中电池的温度参数，以防过度充电损坏电池。