武汉**大学2013届毕业论文

载波（三角波）

同步信号波形

SPWM波形

- 25 -

武汉**大学2013届毕业论文

3.3.2 IR2110驱动电路设计及特点【17】

IR2110集成驱动芯片具有独立的低端和高端输入通道，悬浮电源采用自举电路，其高端工作电压可达到600V，在15V下静态功耗仅为116mW，输出采用图腾柱结构，可与TTL和COM电平相匹配，输出峰值电流可达到2A，工作频率可达100KHz,由于内部有触发器，因此具有一定的延迟，这样就产生死区时间，防止上下两个开关管同时导通而出现故障，两个通道的输出具有隔离的作用，自举电路简单，只需一个二极管和电容即可，其内部功能框图如图3.3.2a所示：

图3.3.2a

芯片引脚图如下：

IR2110典型应用电路连接图如图3.3.2b所示，其中VDD采用15V的电源，适应TTL和COMS逻辑信号输入，由于VS可与COM连接，因此，VCC可与VDD共用一个电源，图中C1为自举电容，VCC通过D1、C1、负载给C1充电，以确保VT3关闭，VT1导通时，VT1管的栅极靠自举电容上所存储的能量来驱动，从而实现自举式驱动。若负载阻抗较大，C1经负载降压从点速度较慢，使得VT3关断，VT1导通，C1上的电压仍充电不到自举电压之上，输出驱动信号因欠压而被内部逻辑封锁，VT1就无法正常工作，所以，C1的选择对自举电路工作很关键，因为共用一个电源，因此

- 26 -

武汉**大学2013届毕业论文

需要选择小电容的自举电容，整个周期内，VT1开关一次，C1经VT3开关充电一次，所以C1还与输入信号的频率与脉宽有关，因此，PWM驱动信号频率越高，C1应该选择越小，这里选择100nF。

VCCVT1VT30.1uFC213489101112U1VDDHINSDLINVSSNCNCIR2110HOVBVSNCVCCCOMLO76514321RG1C1100nFVT1-GC40.1uFRG2VT320/1wGND20/1wD1VT1VCC-15VFR307

图3.3.2b

3.4 UC3906专用铅酸蓄电池充电电路

蓄电池作为UPS的重要部分，蓄电池的使用周期是UPS使用寿命的一个重要指标，因此，做好蓄电池的充电部分、正确使用蓄电池，对延长UPS的使用至关重要。

3.4.1 铅酸蓄电池特性及使用方法【13】

一般的蓄电池铅酸蓄电池是由正负极板、隔板、壳体、电解液和接线桩

头等组成，如图3.4.1a所示，其放电的化学反应是依靠正极板活性物质(二氧化铅和铅)和负极板活性物质(海绵状纯铅)在电解液(稀硫酸溶液)的作用下进行，其中极板的栅架，传统蓄电池用铅锑合金制造，免维护蓄电池是用铅钙合金制造，前者用锑，后者用钙，这是两者的根本区别点。不同的材料就会产生不同的现象：传统蓄电池在使用过程中会发生减液现象，这是因为栅架上的锑会污染负极板上的海绵状纯铅，减弱了完全充电后蓄电池内的反电动势，造成水的过度分解，大量氧气和氢气分别从正负极板上逸出，使电解液减少。用钙代替锑，就可以改变完全充电后的蓄电池的反电动势，减少过充电流，液体气化速度减低，从而减低了电解液的损失。由于免维护蓄电池采用铅钙合金栅架，充电时产生的水分解量少，水份蒸发量低，加上外壳采用密封结构，释放出来的硫酸气体也很少，所以它与传统蓄电池相比，具有不需添加任何液体，对接线桩头、电线腐蚀少，抗过充电能力强，起动电流大，电量储存时间长等优点。

- 27 -

武汉**大学2013届毕业论文

图3.4.1a

铅酸蓄电池实物图

目前公认的蓄电池充电分为三个阶段，即恒流充电、涓流充电、浮充三个阶段，恒流充电是在蓄电池电量亏损的情况下给蓄电池以大电流对蓄电池充电，当12V/7.2Ah的铅酸蓄电池电压达到10.5的时候，应该停止放电进入恒流充电阶段；涓流充电是电池以小于0.1C电电流对蓄电池进行电量补充；浮充是为了补充蓄电池自放电亏损的电量，一般浮充电流C/30～C/20左右。

3.4.2 蓄电池充电器参数计算及电路实现【3】【19】【21】

UC3906作为密封铅酸蓄电池充电专用芯片，它具有实现密封铅酸蓄电池

最佳充电所需的全部控制和检测功能。更重要的是它能使充电器各种转换电压随电池电压温度系数的变化而变化，从而使密封铅酸蓄电池在很宽的温度范围内都能达到最佳充电状态。UC3906可构成双电平浮充充电器，充电过程可分为三个阶段：大电流横流充电阶段、高电压过充阶段及低电压浮充阶段，电路图如图3.4.2a

- 28 -