笔记本电脑锂电池充电控制 DC-DC转换器技术
具有36V、18V和Type_C三种电压输出的锂电池组的生产技术
本技术新型涉及一种具有36V、18V和Type_C三种电压输出的锂电池组。
包括串联连接的10节锂离子单体电池、带有通信接口的电池参数检测电路、带有通信接口的单片机、第一至第二场效应管驱动电路、第一至第四场效应管、第一至第二熔断器、双向DC/DC转换电路、Type C接口。
本技术新型使电池组的功能得到扩展，并且电源的转换效率很高，使电池组可以有多种输出电压，能应用于多类消费类电子产品进行供电，包括电动助力车、笔记本电脑、手机、路由器等等。
技术要求1.一种具有36V、18V和Type_C三种电压输出的锂电池组，其特征在于，包括串联连接的10节锂离子单体电池、带有通信接口的电池参数检测电路、带有通信接口的单片机、第一至第二场效应管驱动电路、第一至第四场效应管、双向DC/DC转换电路、Type-C接口；串联连接的10节锂离子单体电池的每个节点均与电池参数检测电路连接，第一节锂离子单体电池的负极与第四场效应管的S 极连接，第四场效应管的D极与第三场效应管的S极、双向DC/DC转换电路的输入负极连接，并作为整个锂电池组的输出负极，第十节锂电子单体电池的正极与第一场效应管的D极连接，第一场效应管的S极与第二场效应管的D极、双向DC/DC转换电路的输入正极连接，并作为整个锂电池组的输出正极，第五节锂离子单体电池与第六节锂离子单体电池的连接节点与第二场效应管的S极、第三场效应管的D极连接，单片机与电池参数检测电路、第一场效应管驱动电路、第二场效应管驱动电路连接，第一场效应管驱动电路与第一场效应管的G极、第二场效应管的G极连接，第二场效应管驱动电路与第三场效应管的G极、第四场效应管的G极连接，双向DC/DC转换电路的输出正负极分别与Type-C接口的正负极连接。
2.根据权利要求1所述的一种具有36V、18V和Type_C三种电压输出的锂电池组，其特征在于，还包括一用于选择输出电压且与单片机连接的开关。
3.根据权利要求1所述的一种具有36V、18V和Type_C三种电压输出的锂电池组，其特征在于，还包括一设于双向DC/DC转换电路的输入正极与整个锂电池组的输出正极之间的电感。
一种双向DC-DC变换器的设计与实现
一种双向DC-DC变换器的设计与实现马晓慧【摘要】本设计采用芯片BQ24610控制DC-DC降压及充电控制模块,芯片TPS55340控制升压模块,升压和降压模块共同构成了双向变换器.降压及充电控制模块构成效率达到95.5％,本设计产品可以在22 V～ 30 V输入电压下为18650锂电池组提供1A～2A充电电流.并且在输入电压波动时能稳定输出充电电流,其电流变化率仅为1.08％,通过采用BQ24610电源管理芯片,能耗控制效果十分明显,转换效率高达90％以上.【期刊名称】《山西电子技术》【年(卷),期】2016(000)004【总页数】3页(P49-51)【关键词】双向DC/DC变换器;充电控制模块;升压模块;降压模块【作者】马晓慧【作者单位】山西大学商务学院,山西太原030006【正文语种】中文【中图分类】TM46本文采用固定设定芯片设计并实现双向DC-DC变换器[1-3]，能够控制输出电压，实现电池的充放电功能。
使用芯片BQ24610控制DC-DC降压及充电控制模块，芯片TPS55340控制升压模块。
升压和降压模块共同构成了双向变换器，其中降压模块给电池充电时是一个方向，电池通过升压后给负载供电是另一个方向，构成DC-DC双向变换器。
1.1 DC-DC降压及充电控制模块的分析1.1.1 BQ24610芯片介绍BQ24610是TI公司产品，是一种充电管理芯片，较传统控制器，散热少、效率高，可对5 V～28 V之间的锂电池进行充电管理，具有以下特点：1) 可高适配器功率：在充电过程中可持续为系统供电。
2) 可使设计更加灵活：集成型独立解决方案可使设计者对产品更加灵活的设计，简化整体解决方案，使其更加广泛的应用于便携式设备。
3) 利于延长电池寿命：充电电流和充电电压的准确度非常接近，趋近百分之百，利于延长电池的使用寿命[4]。
1.1.2 DC-DC降压原理分析该降压电路采用电闸不停充放电，控制电感来控制电源平衡。
DCDC转换器工作原理及用途
DCDC转换器工作原理及用途
DC-DC转换器，即直流-直流转换器，是一种将直流电源转换为不同电压或电流的电子设备。
其主要工作原理是通过改变输入端电压的波形、频率、极性和振幅，然后将这些改变应用到输出端，从而实现对电源电压的转换。
DC-DC转换器的工作原理如下：
1.输入端电源进行整流，将交流电转换为直流电。
2.通过谐振电容和电感元件构成一个振荡电路，产生高频振荡信号。
3.将高频振荡信号输入到变压器变压器中，通过变换器将输入端电压进行变换，然后输出到输出端。
4.输出端通过后级电路进行输出过滤，以获得所需要的电压或电流。
DC-DC转换器的用途广泛，以下为几个主要的应用领域：
1.电子设备：用于手机、平板电脑、笔记本电脑等电子产品的电源管理，将电池或外部电源的电压转换为所需的电压供应给电子设备。
2.电力系统：用于电力系统的直流输电、直流-交流逆变、直流-直流变换等。
3.汽车电子：用于汽车电子系统中的电源管理、电动车辆的能量转换和储存等。
4.太阳能电源系统：用于太阳能光伏电池组的能量转换和储存，将太阳能电池的直流电转换为交流电或其他所需的电压和电流。
5.工业控制与自动化：用于工业控制设备的电源管理，提供稳定的工
作电压或电流。
6.通信设备：用于通信基站、无线设备、卫星通信等设备的电源管理，提供所需的电压和电流。
总结：DC-DC转换器是一种能够将直流电源转换为不同电压或电流的
电子设备，其工作原理是通过改变输入端电压的波形、频率、极性和振幅，然后将这些改变应用到输出端。
它在电子设备、电力系统、汽车电子、太
阳能电源系统、工业控制与自动化、通信设备等领域有着广泛的应用。
锂电池化成用双向DC—DC变换器设计
Ｚｈ ａ ｎｇ Ｂｉ ｎ， Ｌｉ Ｈｏ ｎ ｇ （ Ｆ ａ ｃ ｕ ｌ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｉ ｒ ｎ ｇ， Ｎｉ ｎ ｇ ｂ ｏ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ， Ｎｉ ｎ ｇ ｂ ｏ ３ １ ５ ２１ １， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ）
Ｈａ ｒ ｄ ｗａｒ ｅ ａｎ ｄ Ａｒ ｃ ｈ ｉ ｔ ｅ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ
锂 电池化成 用 双 向 ＤＣ — Ｄ Ｃ变换器 设 计
张 斌， 李 宏 （ 宁波大学 信息科学与工程学院， 浙江 宁波 ３ １ ５ ２ １ １ ）
摘 要 ： 针 对 锂 电 池 化 成 过 程 中 采 用 电 阻 放 电 带 来 的 大 量 能 量 浪 费 现 象 。设 计 了 一 个 双 向 ＤＣ— Ｄ Ｃ 变换 器 ， 可 以 实现 化 成 放 电 能 量 的 高 效 回 收 。该 变 换 器 以 Ｂ ｕ ｃ ｋ ／ Ｂ ｏ ｏ ｓ ｔ双 向 Ｄ Ｃ— Ｄ Ｃ 变 换 器 作 为 主 电
ｔ ｈ ｅ ｃ ｈ ａ ｒ ｇ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ ｄ ｉ ｓ ｃ ｈ ａ ｒ ｇ ｉ ｎ ｇ ｆ ｕ ｎ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｌ ｉ ｔ ｈ ｉ ｕ ｍ ｂ ａ ｔ ｔ ｅ ｙ ，ｐ ｒ ｏ ｓ ｓ ｅ ｓ ｓ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ａ ｄ ｖ ａ ｎ ｔ ａ ｇ ｅ ｓ ｏ ｆ ｈ ｉ ｇ ｈ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｐ ｒ ｅ ｃ ｉ ｓ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｇ ｏ ｏ ｄ ｓ ｔ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ．
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大功率dc-dc变换器在储能锂电池中的应用
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基于sg3525的电池充放电管理的双向dc-dc转换器设计
96 | 电子制作 2019年12月随着新能源技术的不断发展，DC-DC开关电源以其外围电路简单、性价比高、性能指标优等显著优点，在航天航空电源、双向直流UPS系统等场合的应用越来越广泛[1]。
目前市场现存DC-DC变换器大都是单向流动，输出电流低，输出电压不可调。
随着电动汽车技术的推广和风能、太阳能等一些绿色能源发电技术的发展，将会大幅增加对双向DC-DC变换器的需求。
双向DC-DC电源将面向大电流，输出电压可调，精度高，体积小，重量轻等方向发展[2,3]。
另一方面，考虑到目前国内的锂电池化成设备充电时由充电电源完成，放电时却是通过在充电电源两端并联电阻的方式完成，这样将电池能量完全消耗在电阻上。
这种化成设备尽管成本低，结构简单易实现，但从节能角度考虑，是一种能量浪费的现象[4,5]。
本文设计了以升降压变换器Buck-Boost为核心的双向DC-DC变换器，通过Buck降压电路和Boost升压电路相互切换的方式来实现电池充放电过程。
1 整体设计本设计以DC-DC变换器为主回路，直流稳压源提供输入电压，经采样电阻采样后通过比较器将采样电压与参考电压比较，经逻辑与门实现对主控模块中UC3843和SG3525的控制。
其中，与门逻辑控制选用四个独立的二个输入端的所示。
■1.1 防止过充电路的设计通过比较放大器将采集的输出电压U1分压后与参考电压比较，若高于参考电压，输出高电平，并送入SG3525的10脚，关断芯片。
比较放大器前后级接入二极管实现电压钳位，保持芯片的关断状态，电路如图2。
图2 防过充模块电路图■1.2 模式切换电路设计模式切换电路主要是实现对电池放电过程的控制。
当电池组向负载供电时，双向DC-DC变换器成为Boost变换器；当电池电量不足时，双向DC-DC变换器成为Buck变换器，对电池充电。
电路采集直流稳压源U s压后与参考电压比较，输出端接入两个与门，对充放电模式进行选择，若高于参考电压电路进入充电模式，反之进入放电模式，电路如图3。
锂电池控制电路原理及应用
锂电池控制电路原理及应用锂电池控制电路是一种用于管理锂电池电压、电流和温度等参数的电路。
它能够保证锂电池在充电和放电过程中的安全性，延长锂电池的使用寿命并提高电池的性能。
锂电池控制电路的主要原理是通过监测和控制电池的电压、电流和温度等参数，来管理锂电池的充电和放电过程。
锂电池控制电路通常由以下几个主要部分组成：1. 电压监测电路：用于监测锂电池的电压，当电池电压达到设定值时，控制电路会自动停止充电或放电，以避免电池过充或过放，从而保证锂电池的安全性和寿命。
2. 电流控制电路：用于控制充电或放电电流的大小，保证电池的充放电过程在安全范围内进行。
当电流超过设定值时，控制电路会自动调节电流大小，以防止过充或过放。
3. 温度监测电路：用于监测锂电池的温度，当电池温度超过安全范围时，控制电路会自动停止充电或放电，以避免过热引发安全问题。
4. 保护电路：用于保护锂电池免受过充、过放、过流和过温等不良环境条件的影响，从而保证锂电池的安全性和寿命。
锂电池控制电路的应用非常广泛，下面列举几个常见的应用领域：1. 便携式电子产品：如手机、平板电脑、笔记本电脑等。
锂电池控制电路可以管理电池的充电和放电过程，确保电池在使用期间稳定和安全地工作。
2. 电动汽车：锂电池是电动汽车的主要能源，控制电路可以监测和控制电池的充电和放电过程，延长电池的使用寿命并提高电池的性能。
3. 太阳能储能系统：锂电池可以作为太阳能储能系统的储能设备，控制电路可以管理电池的充放电过程，确保电池的使用寿命和系统的安全性。
4. 无人机：无人机所使用的锂电池容量较大，控制电路可以确保电池在飞行过程中的安全和稳定性。
总而言之，锂电池控制电路通过监测和控制锂电池的电压、电流和温度等参数，来管理锂电池的充电和放电过程，从而保证锂电池的安全性和寿命，并广泛应用于电子产品、电动汽车、太阳能储能系统和无人机等领域。
BQ24703、24702笔记本电脑充电控制芯片
ＢＱ２４０７的典型应用电路图
D1 MBRD640CTT4
AC Adapter
R6
R11
100 kΩ Open
R12 Note1
IBAT
C13
C1
1 nF 4.7 µF
ENABLE ACSEL ALARM ACPRES BATSET
PROCESSOR’S POWER SUPPLY
R14 0.025
16 SRP 15 SRN 5 SRSET 24 ACDRV
23 BATDRV 17 GND 14 IBAT
UDG−00137
ＢＱ２４７０２／ＢＱ２４７０３的引脚封装图 bq24702, bq24703
ACDET 1 ACPRES 2
ACSEL 3 BATDEP 4
SRSET 5 ACSET 6
U2 SI4435DY
R13 100 Ω
R15 100 Ω
C3 1 µF
C12 Note1
35 V
R18 10 Ω
D2 BAS16
24 ACDRV 11 ACN
VCC 22
C6
D3 13 V
1 µF 16V
VHSP 20
U3 SI4435DY
L1 33 µH
D4 MBRD640CTT4
R19 Note1
ＢＱ２４７０２／ＢＱ２４７０３
ＢＱ２４７０２／ＢＱ２４７０３是专门为笔记本电脑设计的高集成度电池充电控制器和选择器。它利用动态电源管理（ＤＭＰ） 将电池充电时间缩至最短；使用一个固定频率的脉冲调节器（ＰＷＭ）精确控制电池充电电流和电压。
ＢＱ２４７０２／ＢＱ２４７０３的内部电路框图
VHSP 20
VS 18 GND 17 SRP 16 SRN 15
基于双向DC-DC变换器的锂电池组充电均衡策略
ａ ｎ ｄ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｓ ｔ ｒ ａ ｔ ｅ ｇ ｙ ｗａ ｓ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｄ ， ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｂ ｙ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｅ ｘ ｐ ｅ ｒ ｉ ｍｅ ｎ ｔ ｗａ ｓ ｖ ａ ｌ ｉ ｄ ａ ｔ ｅ ｄ ． Ｔ ｏ ｓ ｏ ｌ ｖ ｅ ｔ ｈ ｅ
Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｏ ｎ ｃ ｈ ａ ｒ ｇ ｅ ｅ ｑ ｕ ａ ｌ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｔ ｒ ａ ｔ ｅ ｇ ｙ ｏ ｆ Ｌｉ Ｆｅ ＰＯ４ ｂａ ｔ ｔ ｅ ｒ ｉ ｅ ｓ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ ＤＣ— ＤＣ ｃ ｏ ｎ ｖ ｅ ｒ ｔ ｅ ｒ
ｌ ＿ １ 前利川 ｌ ｊ Ｈ ａ ｌ ｌ － 和风能 的互 补特性 而建立起 风光互补 发 Ｉ 乜系统 ， 这种 系统 ｒ ｆ １ 人 多采用蓄 电池作 为储能元件 。目前 常使 Ｊ ｛ 】 ｌ 的是磷酸 铁锂莆 电池 ， 这 种电池 在效率 、 循 环寿命 、 成本且 对环境 几污染等 血彳 丁 均衡优 势 ，除 了在 电动车 和大规模化 学储能领 域外 ， 风 补发电新能 源领域也 必将 有更广 阔 的应Ｊ Ｉ 藩电池 的充放 电控制技术 的优 劣一方 面影 响到整个 系统的性能 ， 另一方面炎 系到其使用 寿命 。本 文将非 隔离型双
．
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｔ ｈ ｅ Ｂｉ — ｄｉ ｒ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ａｌ ＤＣ— ＤＣ ｃ ｏ ｎ ｖ ｅ ｔ ｒ ｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｃ ｈ ａ ｒ ｇ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ ｄ ｉ ｓ ｃ ｈ ａ ｒ ｇ ｉ ｎ ｇ ｏ ｆ Ｌ ｉ Ｆ ｅ ＰＯ ｂ ａ ｔ ｔ ｅ ｒ ｉ ｅ ｓ ’ ｗｏ ｒ ｋ ｉ ｎ ｇ ｐ ｒ ｉ ｎ ｃ ｉ ｐ ｌ ｅ
dcdc转换器的工作原理
dcdc转换器的工作原理
DC-DC转换器是一种电力电子设备，用于将直流电（DC）转换为另一种电压水平的直流电。
其工作原理是基于开关电源技术，主要由三个部分组成：输入电源（直流电源）、开关电路和输出滤波电路。
1. 输入电源：DC-DC转换器的输入电源通常是电池、太阳能电池板或其他直流电源。
输入电压的水平决定了转换器需要的转换比例。
2. 开关电路：开关电路是DC-DC转换器的关键部分，它由开关管和控制电路组成。
开关管可以是MOSFET（金属-氧化物-半导体场效应晶体管）或IGBT（绝缘栅双极型晶体管），控制电路负责控制开关管的导通和截止。
在工作时，开关电路周期性地开关，通过控制开关管的导通和截止来控制电流的流动。
当开关管导通时，输入电源的电流通过开关管流向输出滤波电路，此时能量储存在输出电容器中。
当开关管截止时，电流被阻断，输入电源的电压不再向输出电容器传递。
通过控制开关管工作周期的长短和占空比，可调节输出电压的水平。
3. 输出滤波电路：输出滤波电路主要由电感和电容组成，用于平滑输出电压。
电感和电容的组合形成了LC滤波器，能有效滤除开关电路带来的高频噪声。
输出电容器存储的能量会持续地供应给输出负载。
总结：DC-DC转换器通过开关电路的周期性开关来控制能量的流动，实现将输入电源的直流电转换为另一种电压水平的直流电。
DCDC变换器原理
DC-DC变换器原理DC/DC Converter Principle池输出的是直流电，是不是可直接作为直流电源使用呢，对于对电压没有准确要求的微、小型用电设备是可以的，如计算器、玩具等。
太阳电池输出电压取伏器件的连接方式与数量，并与负载大小与光照强度直接有关，不能直接作为正规电源使用。
通过DC-DC变换器可以把太阳电池输出的直流电转换成稳定电压的直流电输出。
DC-DC变换器就是直流——直流变换器，是太阳能光伏发电系统的重要组成部分，下面就其原理作简单介绍。
变换基本原理换电路主要工作方式是脉宽调制(PWM)工作方式，基本原理是通过开关管把直流电斩成方波（脉冲波），通过调节方波的占空比（脉冲宽度与脉冲周期之比电压。
波电路波电路简单，是使用广泛的直流变换电路。
图1左上部是一个斩波基本电路，Ud是输入的直流电压，V是开关管，UR是负载R上的电压，开关管V把输斩成方波输出到R上，图1右上部绿线为斩波后的输出波形，方波的周期为T，在V导通时输出电压等于Ud，导通时间为ton，在V关断时输出电压等断时间为toff，占空比D=ton/T，方波电压的平均值与占空比成正比。
图1下部绿线为连续输出波形，其平均电压如红线所示。
改变脉冲宽度即可改变输，在时间t1 前脉冲较宽、间隔窄，平均电压（UR1）较高；在时间t1 后脉冲变窄，平均电压（UR2）降低。
固定方波周期T不变，改变占空比调节输出电PWM)法，也称为定频调宽法。
由于输出电压比输入电压低，称之为降压斩波电路或Buck变换器。
图1 DC-DC变换基本原理冲不能算直流电源，实际使用要加上滤波电路，图2是加有LC滤波的电路，L是滤波电感、C2是滤波电容、D是续流二极管。
当V导通时，L与C2蓄载R输电；当V关断时，C2向负载R输电，L通过D向负载R输电。
输出方波选用的频率较高，一般是数千赫兹至几十千赫兹，故电感体积很小，输也不大。
图2 降压型DC-DC变换电路输出电压UR=D Ud，D是占空比，值为0至1。
新能源dcdc转换器工作原理
新能源dcdc转换器工作原理
新能源DC-DC转换器是一种电源转换器，能够将输入电源（如太阳能电池板，电动汽车电池等）的电压转换成需要的输出电压，以满足各种应用设备的要求。
其基本工作原理为：
1. 输入端电压：从太阳能电池板或者电动汽车电池等电源输入的电压作为输入端电压。
2. 输入端滤波：通过输入端电感和电容组成的滤波电路进行滤波处理，去除高频杂波和噪声。
3. 控制芯片：DC-DC转换器采用控制芯片进行控制，以实现输出电压的稳定和精确调节。
4. 调制电路：采用脉宽调制（PWM）技术将输入电压转换为一定占空比的脉冲电压。
5. 输出电路：通过输出电感、电容和二极管组成的输出电路，将脉冲电压平滑成稳定的输出电压，供给应用设备使用。
6. 输出端滤波：通过输出端电感和电容组成的滤波电路，进一步去除输出端的高频杂波和噪声，使输出电压更为稳定。
以上就是新能源DC-DC转换器的基本工作原理。
笔记本电池充电原理
笔记本电池充电原理
笔记本电池充电原理:
1. 响应充电器插入：当充电器插入笔记本电脑时，电脑的电路会识别到充电器的输入，进而启动电池充电过程。
2. 直流转换：充电器会将交流电转换为直流电，并输出给笔记本电脑。
3. 控制电流和电压：充电器会控制输出的电流和电压，以保证电池得到适当的充电。
4. 充电管理芯片：笔记本电池内部有一个充电管理芯片，它会监测电池的充电状态并与电池管理软件进行通信。
该芯片还可以控制充电过程中的温度和电流，以保护电池的安全性。
5. 充电过程：电流从充电器流入电池，通过电池中的正极和负极之间的化学反应将电能转化成化学能，以储存起来。
6. 充满状态：当电池充满电时，充电器会停止输入电流，从而防止过充。
7. 循环充放电：一旦电池充满电后，电脑会通过充电管理芯片监测充电状态，并在电池电量降低到一定程度时再次进行充电，以保证电池的循环使用。
总结：笔记本电池充电原理基于充电器将交流电转换为适当的
直流电，并通过充电管理芯片来控制充电过程和监测电池状态。
电池将电能转化为化学能储存，并在电量降低时再次进行充电以实现循环使用。
双向DCDC变换器设计
用于锂电池化成系统的桥式DC/DC变换器 (2)1引言 (3)2 双向H桥DC/DC变换器拓扑分析 (4)2.1 双向DC/DC变换器 (4)2.2 双向H桥DC/DC变换器结构分析 (4)2.2 双向H桥DC/DC变换器工作状态分析 (5)2.2.1 正向工作状态模型分析 (5)2.2.2 反向工作状态模型分析 (8)3 硬件电路分析设计 (11)3.1 器件参数选择分析 (11)3.1.1 主开关管的选择 (11)3.1.2 滤波电感参数的计算 (11)3.2 硬件电路分析设计 (12)3.2.1 驱动电路分析设计 (12)4 系统结构与控制 (18)4.1 系统结构 (18)4.2 控制系统结构 (18)4.3 DC/DC变换器控制方法 (19)4.3.1 电压控制模式 (20)4.3.2 电流控制模式 (20)4.4 软件设计 (21)5 实验调试与结果分析 (22)5.1 实验平台搭建 (22)5.2 样机调试 (23)5.2.1 供电电源调试 (23)5.2.2 驱动信号调试 (24)5.2.3 单片机程序，VB工程调试 (25)5.2.4 保护与采样电路测试 (25)5.2.4 开环、闭环测试 (28)5.3 小结 (30)6 总结 (31)7 辞 (32)参考文献 (33)用于锂电池化成系统的桥式DC/DC变换器摘要：随着锂电池在生活中各个方面的广泛普及，锂电池在生产过程中重要的化成环节逐渐成为关注的焦点。
本文主要设计介绍了使用于锂电池化成系统的桥式变换器部分，包含计算机监控、DC/DC双向变换器。
双向DC/DC变换器通过调节MOSFET的占空比，实现对锂电池的智能充放电。
本文对双向DC/DC变换器的工作原理进行了分析，并通过样机对预期功能进行验证。
关键字：电池化成；双向DC/DC变换器；实验分析Abstract：As the lithium battery becomes more and more popular in every aspects of our life, battery formation, a critical process in battery production, draws plenty of attention. This paper introduces a full bridge converter, which used in a formation energy feedback system of lithium battery, including a PC monitor and a DC/DC bi-directional converter. The bi-directional DC/DC converter system can realize the intelligent charging and discharging of the lithium batteries by adjusting the duty ratio of MOSFET. The working principle of DC/DC bi-converter was analyzed, and the experimental prototype function was validated through experiments.Keywords: battery formation; DC/DC bi-directional converter; experimental analysis1引言进如21世纪以来，随着环境问题、能源问题与社会发展问题的矛盾日益突出，发展节能减排的绿色经济以成为全社会关注的焦点。
锂电池升压到24v 的方法
锂电池升压到24v 的方法
将锂电池升压到24V的方法有多种，以下是其中一些常见的方法：
1. DC-DC升压转换器，使用专门设计的DC-DC升压转换器可以将锂电池的低电压升压到24V。
这种转换器通常包括输入和输出端子，通过调节转换器的参数如电压和电流，可以实现将锂电池的输出电压升压到所需的24V。
2. 串联连接电池，通过将多个锂电池串联连接，可以将它们的电压叠加，从而实现升压到24V。
例如，如果每个锂电池的电压为6V，那么将4个锂电池串联连接就可以将总电压升压到24V。
3. 使用升压变压器，升压变压器可以将输入电压升压到所需的输出电压。
通过选择合适的变压器参数，可以将锂电池的输出电压升压到24V。
4. 电路设计，可以设计一个自定义的电路来实现锂电池升压到24V的功能。
这通常涉及选择合适的电容、电感和半导体器件，并设计相应的控制电路来实现升压功能。
无论采用哪种方法，都需要注意电路设计的安全性、稳定性和效率，以确保升压过程不会损坏锂电池或其他设备，并且能够稳定可靠地提供24V的输出电压。
另外，也需要考虑充电和放电管理，以确保锂电池的安全使用和长寿命。
如何实现移动电源的高转换率设计
如何实现移动电源的高转换率设计人们对电子产品的需求日益上升的同时，也产生了一个新的问题，那就是如何为用户提供一个安全性强、功能好、价格又实惠的电源产品，是所有电源设计者都难以回避的挑战。
设计者为此找到一条正确的方法论，从众多芯片方案中找出一个最合适的就显得尤为重要。
设计的复杂性在不断提高，一块PCB上往往需要10 个或更多的电源。
因此，有助于缩小方案体积、提高系统效率以及降低系统成本，并能同时配置和设计多重负载电源系统的方法，正在引起电源设计工程师的关注。
NS如何设计多重负载系统电源的分析和表述，相信会对我们找到相关解决思路提供启发与帮助。
节能减排的趋势，使业界对电源适配器的待机功耗和转换效率的要求正在迅速提高。
2009年，满足EPA2.0严格规范的全新准谐振反激式控制器问世。
Infineon适用于绿色电源适配器解决方案的准谐振反激式控制器，自然成了先行者。
通过内部和外部电源适配器，电能被转化成热能而消耗掉。
因可节省大量的电能，高能效、低待机功率电源适配器的商业价值就显现了出来，从而，DC-DC转换器的效率和功率损耗就成了许多电子系统的一个重要特征参数。
Fairchild对适配器电源设计的探讨，Vishay 提出的测量高频开关DC-DC转换器中热应力器件功率耗散的新方法，以及Maxim针对LED照明换代产品设计回答了如何实现远程控制的难题。
锂离子电池以其重量与容量的高比能量广泛应用于便携式电子设备中。
然而，锂离子电池对过量充电与过高温度都很敏感，这可能会导致热耗散及电池爆炸。
如何设计安全性更高的电池充电系统已成为充电电池供电设备设计的关键因素之一。
那么，TI会告诉我们如何去设计安全性更高的电池充电系统？Fujitsu也向我们展示了其笔记本电脑锂电池充电控制DC/DC转换器技术的优势。
在电池技术没有得到实质性突破iPad仍能实现长达10小时待机时间成功安例，不难看出，通过电源与系统的协同设计从而实现电源系统与整机系统较合理的搭配，这种设计优化手段正在不断地挖掘电池放电的潜能，这是未来几年电源设计技术的走向。
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图2 充电特性实例
笔记本电脑的电池驱动时间取决于充满电时的电池电压，若电池电压较高则驱动时间较长，因此尽可能以较高的电压完成充电为好。但为了安全地对锂离子电池充电，需要控制充电电压，使其不超过锂离子电池的容许电压值。设定充电电压时，既要考虑到电压精度，又要保持一定的余量，使其不超越安全的上限值。通常，充电设定电压±100mV的变动将引起电池容量±10％的变化。
图4 MB39A134的简单框图（Pch/Di）
富士通半导体的锂离子电池充电控制芯片电压精度可达±0.5％，在充分考虑安全余裕的基础上，以额定最大电压安全充电。此外，充电电压和充电电流的初始设置无须外接电阻，从而削减了元器件的使用数量(BOM)。通过ACOK功能，可自动监测AC适配器的插拔状态，从而自动选择笔记本电脑电池驱动或AC适配器驱动。另外，富士通为其产品阵容增添了Nch/Nch同步整流型和Pch/Di非同步整流型两种不同功能的产品供用户选择。
笔记本电脑锂电池充电控制 DC/DC转换器技术
锂离子电池充电时，须根据电池的状态选择充电方式。当电池残压低时以恒定电流高速充电；当残压高时以恒定电压安全充电，以免电池电压超过设定值。笔记本电脑使用过程中，当AC适配器插电时，系统由AC适配器供电。此时，充电控制芯片将来自AC适配器的输入电压转换后向电池充电。当AC适配器拔出时，系统由电池供电。此时，处于无外部供电状态，系统的供电来源需要自动切换。
富士通微电子的MB39A132/MB39A134具有1个恒压控制环路和2个恒流控制环路，可根据电池的残压自动切换充电模式，对充电进行控制。该系列产品还具备芯片待机时可独立工作的ACOK功能，以及无需外接电阻对充电电流和电压进行设定的初始设置功能。
图3 MB39A132的简单框图（Nch/Nch）
由于Nch/Nch同步整流型的同步部分采用了FET，因此，在输出电压比输入电压低的低Duty状态下工作时，效率也较高。恒定电流充电时，大电流容易使电脑机箱发热。相反地，在输入电压与输出电压的差较小的高Duty状态下工作时，Pch/Di非同步整流与Nch/Nch同步整流效率相差不大。非同步整流方式与同步整流方式相比由于没有升压电路，也无需CB电容和升压二极管，可由简单的外置电路构成，因此元器件的布局布线较为容易。