本帖最后由 OUMAO88 于 2025-7-29 07:55 编辑
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。 1.高性能双芯片架构 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%。 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。 2.关键电气参数 前级采用高性能电流模式 PWM 控制芯片 CXAC85261
后级采用铅酸电池充电管理芯片 CXLB73136
输入电压：AC 85-265 Vrms
恒流输出：DC 3A±0.1A
恒压输出：59V±0.5V
浮充电压：55.5V±0.5V
转灯电流：0.65A±0.05A
输出短路保护:输出短路时自动关断，恢复后自启动。
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。
过温保护:NTC监测温度＞110℃关断，＜70℃恢复。
防反接保护:电池反接时锁定输出，避免损坏。
12V 风扇接口
充电 LED 双色指示灯
单层 PCB 尺寸：70mm*110mm，元器件高度 39mm 
3.方案技术参数 3.1).主要参数 4.方案原理说明
4.1)工作原理概述 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。 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 MOS管的峰值电流采样电阻，Rs2 为输出电流采样电阻。 4.2)三段式充电管理 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，
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
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
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
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
关闭，进入浮充状态。 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。 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。 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。 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。 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）。 3).核心采样电阻： a.Rs1（初级）：峰值电流检测，过流保护阈值设定。 b.Rs2（次级）：输出电流精度控制±0.1A。
5.关键器件选型与设计优化5.1)功率器件选型 a.MOS管Q3：FQP8N60（8A/600V），确保反激拓扑高效转换。 b.输出二极管D6：FCU20A40（20A/400V快恢复管），降低导通损耗。 5.2)变压器定制工艺（PQ3235磁芯） 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 a.单面板尺寸70×110mm，元件高度≤39mm，紧凑适应狭小空间。 b.初级/次级分区布线，减少EMI干扰（图8-3）。 6.实测性能与行业优势对比6.1)效率与温升测试 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%。 6.3)对比传统方案 a.体积缩小40%：单层PCB设计 vs 传统双层板。 b.成本降低：CXAC85261集成保护功能，减少外围器件15个。
7、应用场景与维护建议7.1)适用领域 a.电动自行车/摩托车48V铅酸电池组。 b.太阳能储能系统备用电池维护充电。 7.2)用户操作指南 a.指示灯状态：红灯充电中，绿灯浮充/充满。 b.风扇逻辑：恒流阶段启动，浮充阶段关闭，降低噪音能耗。 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）。
8.方案典型波形 稳态工作 测试条件：输入 AC 220V/50Hz，输出 58V3A Vds：MOS 管 DS 极电压，Vgs：MOS 管 GS 极电压 空载工作 测试条件：输入 AC 220V/50Hz，输出 58V0A Vds：MOS 管 DS 极电压，Vgs：MOS 管 GS 极电压 9.方案原理图 10.方案 PCB 图 11.变压器图纸 备注： 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；
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。
3.) 各层绕组采用密绕方式排满一层；
4.) 绕组之间的单根细实线表示 1T 玛拉胶带。 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。 数据来源：方案实测报告（输入AC220V/50Hz，环境温度25℃）
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