最近有幾個想法準備用仿真軟件驗證一下,期望這幾個電路能帶來點參考價值。
第一個電路,填谷Buck電路
圖1-1填谷Buck電路
這種填谷Buck電路并不復雜基本工作原理如下:
圖1-3填谷Buck工作原理
Ton時刻兩個電容串聯(lián)充電,Toff時刻兩個電容并聯(lián)放電,中間串一個限流電感,工作過程就是一個Buck電路和一個填谷電路的協(xié)同工作。
上面的電路還可以簡化去掉兩個二極管及一個電感。
圖2-3均衡電路最終版
這圖2-3個電路并不陌生可以看成是不帶負載的半橋電路也可以當成沒有負載的LLC電路,因沒有阻性負載的參與能量只是在兩個電容之間互相轉換。如果功力深厚還可以實現(xiàn)同步整流進一步提升效率。
分別在電容旁并聯(lián)電阻負載創(chuàng)造一種非均衡狀態(tài),仿真波形如下
圖2-4負載并聯(lián)在下電容時的均衡波形
當負載并聯(lián)在下電容c.u2時下電容的電壓逐漸降低,這時Buck電路工作補充電容c.u2損失的能量最終保持電容c.u1和電容c.u2電壓平衡。
負載電容接在上電容c.u1旁的波形如下
圖2-5負載并聯(lián)在上電容時的均衡波形
圖2-5的情況Boost電路工作,電感L1電流相對于Buck模式發(fā)生了反向偏轉,最終電容c.u1和c.u2電壓保持均衡。
另一種更容易實現(xiàn)的均衡電路如下
圖2-9單電源并充方案
這種方案需要一根五芯線其中兩根粗線走主電流當電池不均衡時通過細線中的電流來補償。
這種效果等同于四個獨立的電源對單個電池充電,如果有必要可采用圖2-9這種有源鉗位方式(或其它方式)來消除漏感對均衡的影響。
常見倍壓電路有下面三種接法
圖4-5 三種倍壓電路
圖4-5中 電路1紋波大,電路2紋波小但電容要承受高壓,電路3紋波優(yōu)于電路1。
對比仿真雙向倍壓電路和電路3的結果如下
圖4-6 雙向倍壓與電路3的對比仿真
圖4-6的結果顯示雙向倍壓電路可以少用一半元件而達到單向倍壓相同的紋波效果,充電速度上還要更快。