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通过采用DS2712,可以构成线性充电器和脉冲充电器(图1所示),充电器设计人员需要对充电结构做出正确选择。线性充电器的调节器通过一个工作在线性区的晶体管,分担直流电源与电池之间的压差,功耗为充电电流与管压降的乘积。如果调节器被封装在一个空气不流通的小空间内,功率耗散将导致发热、引起温升。
图1中,a)图是用DS2712构成的线性充电器,可以为2节串联的NiMH电池充电。DS2712驱动外部功率晶体管FCX718,将电源电压降低至所需电池电压。线性充电器电路简单,成本相对较低,但需注意散热问题。例如:对一个充电电流为1A的2节NiMH电池充电器,每节NiMH电池充电终止电压通常为1.6V~1.7V,但也可能高达2V,具体取决于电池和充电电流。因此,直流电源电压必须高于2×2=4V。单节NiMH电池完全放电后电压可能降低到0.9V。照此计算,电池组此时的电压应当是2×0.9=1.8V。如果使用标准的+5V直流电源,则晶体管的压差为5V-1.8V=3.2V。在给完全放电的电池充电时,充电器将消耗3.2W电能,电池将耗电1.8W,充电效率仅为36%。因此,线性结构比较适合散热条件较好的外置式充电器(也称作摇篮架充电器)。
包括笔记本电脑在内的一些较大尺寸的便携设备会把电池充电器作为系统的一个部件放置在系统内部。此时,充电器的效率至关重要,这并非为了能够传输最大能量,仅仅为了降低热量。因为热量产生温升,而电池工作于高温环境会缩短寿命。由于要求在整个电池电压范围内保持高效性,充电器应该选用脉冲式充电器,因为其功率耗散相对较小并且与输入输出压差无关,图1b)是利用DS2712配置的脉冲充电器。脉冲充电器的主要缺点是需要电感元件和电容滤波器,以便将开关输出电压转换成适合于电池的直流电压。这种调节器的另一缺点是:开关过程中会产生噪声,需要通过适当的布线技术和屏蔽、滤波措施来避免。
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