LLC实现大功率智能充电器

引言

　　充电器与人们的日常生活密切相关，充电器充电性能的好坏与被充电池的使用寿命、充电效率等息息相关。下面介绍的就是一款应比亚迪公司(BYD)的要求，设计出的一种基于单片机的智能充电器。该充电器对充电过程进行智能控制，系统中的管理电还具有功能，可防止电池的过充和过放对电池造成损坏。

　　1LLC谐振变换器

　　本充电器设计中要考虑整流滤波、能量转换，电、软件设计等。而LLC谐振变换器是能量转换中最重要的部分，关系到充电器性能的好坏。下面着重介绍其基本结构、数学模型及时序分析。

　　1.1LLC谐振变换器的基本结构

　　图1所示为LLC谐振变换器的原理图。谐振电感Lr、谐振电容Cr和并联谐振电感Lm,构成LLC谐振网络，Cr也起到隔直作用[3].在变压器次级，整流二极管直接连接到输出电容Co上。

　　大功率充电机LLC谐振网络需要两个磁性元件Lr和Lm。

　　然而，考虑到高频变压器实际结构，可以把磁性元件Lr和Lm集成在一个变压器内，利用变压器的漏感作为Lr,利用变压器的磁化电感作为Lm,这样一来，可以大大减少磁性元件数目。在设计时，只要重点设计变压器的漏感与变压器磁化电感即可。因此，为增加漏感，需要在变压器中加入适当的气隙，并且控制变压器原、副边的绕线方式可以提高品质因素。

　　1.2LLC的数学模型分析

　　通过上述分析，由图1的LLC谐振变换器的原理图得其LLC等效模型如图2所示。