产品信息查询
产品 新闻 资料
CXAC85261+CXLB73136工业级48V铅酸电池三段式充电器方案详解
发表时间:2025-07-27 浏览次数:1

引言:铅酸电池充电技术的革新需求

       随着电动车市场迅猛发展,铅酸电池作为核心动力源,其充电效率与寿命直接影响用户体验。传统充电方案存在温升高、效率低、保护功能弱等问题。本文深度解析基于CXAC85261+CXLB73136双芯片的48V20AH三段式智能充电器方案,通过技术创新实现高效、安全、长寿命的充电管理。FII嘉泰姆


1.高性能双芯片架构FII嘉泰姆

a,前级CXAC85261:电流模式PWM控制器,替代传统UC3842,集成斜坡补偿、光耦开路保护、轻载降频功能,外围电路简化30%。FII嘉泰姆

b.后级CXLB73136:铅酸电池专用管理芯片,内置恒压/恒流/浮充模块,支持双色LED指示与风扇智能启停。FII嘉泰姆


2.关键电气参数FII嘉泰姆

     前级采用高性能电流模式 PWM 控制芯片 CXAC85261FII嘉泰姆
     后级采用铅酸电池充电管理芯片 CXLB73136FII嘉泰姆
     输入电压:AC 85-265 VrmsFII嘉泰姆
     恒流输出:DC 3A±0.1AFII嘉泰姆
     恒压输出:59V±0.5VFII嘉泰姆
     浮充电压:55.5V±0.5VFII嘉泰姆
     转灯电流:0.65A±0.05AFII嘉泰姆
     输出短路保护:输出短路时自动关断,恢复后自启动。
FII嘉泰姆
     过流保护:充电器输出恒流限制,能避免充电电流大于恒流值。FII嘉泰姆
     过温保护:NTC监测温度>110℃关断,<70℃恢复。
FII嘉泰姆
     防反接保护:电池反接时锁定输出,避免损坏。FII嘉泰姆
     12V 风扇接口FII嘉泰姆
     充电 LED 双色指示灯FII嘉泰姆
     单层 PCB 尺寸:70mm*110mm,元器件高度 39mm
FII嘉泰姆

FII嘉泰姆
 FII嘉泰姆


3.方案技术参数FII嘉泰姆

3.1).主要参数FII嘉泰姆
FII嘉泰姆


4.方案原理说明FII嘉泰姆
     
4.1)工作原理概述FII嘉泰姆

      本方案主控芯片使用高性能电流模式 PWM 控制器 CXAC85261,相较于传统 UC3842 方案性价FII嘉泰姆
比有很大提升,主 要 集中了以下优点:外围器件数量明显减少;外置 NTC 温度保护功能;光耦FII嘉泰姆
开路保护;轻载降频及打嗝模式;内置斜坡补偿;低静态电流等。三段式充电管理芯片使用FII嘉泰姆
CXLB73136,内部集成了恒压、恒流、转灯控制模块以及双灯 LED 充电指示和风扇驱动电路。FII嘉泰姆
           方案原理框图如图 5-1 所示,主电路采用反激式拓扑,CXAC85261 控制初级 MOS 管 Q1 导通FII嘉泰姆
与关断,输入电容 Cin 储存的能量通过主变压器 T1 传输到次级并经输出二极管 D1 与输出电容FII嘉泰姆
Cout 整流滤波后得到直流输出电压。CXLB73136 采样输出电压与输出电流,由内部误差放大器将FII嘉泰姆
反馈信号通过光耦传送给 CXAC85261 实现恒流恒压浮充的三段式充电管理控制。Rs1 为初级侧 MOSFII嘉泰姆
管的峰值电流采样电阻,Rs2 为输出电流采样电阻。FII嘉泰姆
FII嘉泰姆
4.2)三段式充电管理FII嘉泰姆
       铅酸电池三段式充电曲线如图 5-2 所示,当电池电压较低时,充电器进入恒流充电阶段,FII嘉泰姆
LED 指示灯为红灯,表示进行恒流充电中,散热风扇自动开启,随着充电过程的进行,电池电FII嘉泰姆
压开始逐渐升高,充电电流开始慢慢减小,充电器进入恒压充电阶段,输出电压保持恒定,LED FII嘉泰姆
指示灯仍为红灯,表示充电仍在进行中。当充电电流减小到浮充转换电流时,充电器进入浮充FII嘉泰姆
充电阶段,此阶段是降低输出电压进行长时间小电流充电,LED  指示灯为绿灯,散热风扇自动FII嘉泰姆
关闭,进入浮充状态。FII嘉泰姆
FII嘉泰姆
 FII嘉泰姆

4.3)三段式充电:科学延长电池寿命

1). 充电曲线智能管理

a.恒流阶段(红灯):电池电压较低时,以3A大电流快速补电,风扇强制散热。FII嘉泰姆

b.恒压阶段(红灯):电压升至59V时进入稳压模式,电流逐步下降。FII嘉泰姆

c.浮充阶段(绿灯):电流降至0.65A时切换至55.5V涓流充电,风扇关闭,避免过充。FII嘉泰姆

2). 反激式拓扑设计

a.初级MOS管(Q1)由CXAC85261驱动,通过变压器T1传输能量。FII嘉泰姆

b.次级由CXLB73136实时采样电压/电流,经光耦反馈至前级实现闭环控制(图5-1)。FII嘉泰姆

3).核心采样电阻FII嘉泰姆

a.Rs1(初级):峰值电流检测,过流保护阈值设定。FII嘉泰姆

b.Rs2(次级):输出电流精度控制±0.1A。FII嘉泰姆


5.关键器件选型与设计优化

5.1)功率器件选型FII嘉泰姆

a.MOS管Q3:FQP8N60(8A/600V),确保反激拓扑高效转换。FII嘉泰姆

b.输出二极管D6:FCU20A40(20A/400V快恢复管),降低导通损耗。FII嘉泰姆

5.2)变压器定制工艺(PQ3235磁芯)FII嘉泰姆

绕组
线径/匝数
工艺要求
初级Np1
Φ0.4mm×3P/16T
密绕一层
次级Ns
Φ0.4mm×5P/18T
双层密绕+玛拉胶带绝缘
风扇绕组
Φ0.4mm×1P/4T
等间距疏绕

5.3)PCB布局优化FII嘉泰姆

a.单面板尺寸70×110mm,元件高度≤39mm,紧凑适应狭小空间。FII嘉泰姆

b.初级/次级分区布线,减少EMI干扰(图8-3)。FII嘉泰姆
FII嘉泰姆


 FII嘉泰姆

6.实测性能与行业优势对比

6.1)效率与温升测试FII嘉泰姆

条件 结果
输入AC220V/输出3A 效率89.4%
满载工作温度 <50℃(环境25℃)
静态功耗(空载) ≤2W

6.2)纹波控制:58V/3A输出时纹波<120mV(图9-1),优于行业标准20%。FII嘉泰姆

6.3)对比传统方案FII嘉泰姆

a.体积缩小40%:单层PCB设计 vs 传统双层板。FII嘉泰姆

b.成本降低:CXAC85261集成保护功能,减少外围器件15个。FII嘉泰姆


7、应用场景与维护建议

7.1)适用领域FII嘉泰姆

a.电动自行车/摩托车48V铅酸电池组。FII嘉泰姆

b.太阳能储能系统备用电池维护充电。FII嘉泰姆

7.2)用户操作指南FII嘉泰姆

a.指示灯状态:红灯充电中,绿灯浮充/充满。FII嘉泰姆

b.风扇逻辑:恒流阶段启动,浮充阶段关闭,降低噪音能耗。FII嘉泰姆

c.故障处理:持续红灯可能是电池老化或温度超标,建议检查NTC探头(RT2)。FII嘉泰姆


8.方案典型波形FII嘉泰姆

                                       稳态工作FII嘉泰姆

FII嘉泰姆

          测试条件:输入 AC 220V/50Hz,输出 58V3AFII嘉泰姆
          Vds:MOS 管 DS 极电压,Vgs:MOS 管 GS 极电压
FII嘉泰姆

空载工作FII嘉泰姆

FII嘉泰姆

              测试条件:输入 AC 220V/50Hz,输出 58V0AFII嘉泰姆
            Vds:MOS 管 DS 极电压,Vgs:MOS 管 GS 极电压FII嘉泰姆
 
FII嘉泰姆


9.方案原理图     FII嘉泰姆
 
FII嘉泰姆
 FII嘉泰姆


10.方案 PCB 图FII嘉泰姆

FII嘉泰姆


11.变压器图纸FII嘉泰姆

FII嘉泰姆
备注:FII嘉泰姆
1.)  “●”表示起绕端,也为同名端标志,绕线方向保持一致,不允许交叉;FII嘉泰姆
2.)  “▃”表示引脚套管,套管需套入 2mm 以上,未标示引脚做剪脚处理。FII嘉泰姆
3.)    各层绕组采用密绕方式排满一层;FII嘉泰姆
4.)   绕组之间的单根细实线表示 1T 玛拉胶带。FII嘉泰姆
FII嘉泰姆


12.方案元器件bom明细

结语:技术赋能绿色出行

           CXAC85261+CXLB73136方案通过三段式智能充电、多重保护和紧凑设计,重新定义铅酸电池充电体验。其89%的高效转换率显著降低能耗,而防反接、过温保护等功能则大幅提升安全性,为电动车行业提供可靠动力保障。FII嘉泰姆

数据来源:方案实测报告(输入AC220V/50Hz,环境温度25℃)FII嘉泰姆

下一篇:返回列表
...
发表评论
共有条评论
用户名: 密码:
验证码: 匿名发表