大容量航空蓄电池充电器的研制

　　1 引言

　　该航空蓄电池充电器为飞机某型号蓄电池专门设计，主要实现两阶段充电功能，即恒流充电状态(以20A的大电流充电)和涓流充电状态(以3A的小电流充电)。蓄电池充电器使用的工作电源为115V/400Hz的航空电源，充电器能在1小时内完成恒流充电，随后以涓流状态对蓄电池组进行充电直至充电结束，每个充电过程在2个小时内完成。

　　2　充电器总体设计方案

　　图1 充电器主电路结构框图

　　航空蓄电池充电器的主电路如图1所示，电源变换器采用了由半桥变换器、高频变压器和输出整流滤波电路组成的半桥变换器[1]，该电路结构简单，工作可靠，功率管为场效应管，而且开关管承受的电压为电源电压，故可在电源电压较高的场合应用。通常高频大功率变换器开关频率一般都大于15kHz，为了使功率电路小型化、减小失真并保持高的变换效率，该充电器采用了20kHz的开关频率。

　　3 SG3525芯片介绍

　　图2　SG3525芯片的结构图

　　SG3525是美国通用公司的产品，如图2所示，内部电路主要由基准电源、振荡器、误差放大器、PWM比较器与锁存器、分相器、欠电压锁定、输出级、软启动以及关断电路等组成。基准电源是一个典型的三端稳压器，精度可达，采用了温度补偿。作为内部电路的供电电源，并可向外输出40mA电流。振荡器由一个双门限比较器，一个恒流源及电容充放电电路组成，在芯片外部由5脚对地接一电容器，6脚对地接一电阻，5脚和7脚之间外接电阻即可构成该振荡器。

　　图3 SG3525芯片各点的工作波形

　　SG3525芯片各点的工作波形如图3所示，由误差放大器输出的电压Ve与锯齿波的交点可得一负的PWM信号。由PWM信号、时钟信号及分相器输出的Q (或 )信号，根据或非门的逻辑可得两个或非门的输出信号Va和Vb。由波形图可以看出，PWM比较器的反相输入端电平越高，输出脉冲Va和Vb的占空比越大;反之越小。根据这一规律来实现该控制器的调压、软启动及保护功能。另外，可以通过改变5脚和7脚之间的外接电阻的大小，使时钟脉冲宽度变化来实现死区大小的调节[2]。