UnA6是给航模电池用的充电器，不同于其他串联平衡充，它采用的是独立充电原理，既对于串联在一起的电池分别充电，哪个充满哪个停止，不影响其他电池。这种充电器充电速度快，但是结构复杂，需要为每一路电池设计一路完整的充电电路，因此体积、价格较高。
UnA6 Plus外形图
曾经分析过IMAX-B6的原理，这次对UN-A6也分析一下，这两个充电器基本上是两种充电原理的代表。
由于原理较复杂，分别介绍。
一、充电电路
相关器件：
PWM控制芯片：TL494C 16脚贴装
MOS管：TDCA8057-H 8脚贴装 N沟道 26毫欧 42A
变压器：（黄色）原副边都是带中心抽头的，工作在推挽方式
电感：（黄色）储能电感
电路板正面
电路板反面
原理：
P1是电池插头，最多能同时充6节锂电池，所以它的型号叫A6。不过常用的电池组没有这么多，比如3节也可以正常工作。原理图中的电池（如BT1）是个示意，其实就是P1。
这是一个标准开关电源电路，为了使贴图简洁，图中只画了一路完整的电源电路，即最下面的那一路，同样的电路在这个充电器中共有6路，图中省略了。
图中最左边的激励信号来自专用的电源控制芯片TL494，通过两个MOS管（Q3,Q4）组成推挽方式，将电源的能量送到高频变压器（T1）。两个三极管（Q1,Q2）是MOS管的泄放电路，用来快速关断用。变压器次级通过二极管（D3,D4）全波整流，再经过电感（L1）、电容（C1）滤波，给电池充电。在充电回路中还串联了取样电阻（R7）和控制开关（Q5），取样电阻将电流、电压值反馈给CPU，CPU再结合事先设定的参数调整TL494的激励信号，使输出达到设定的数值，保证系统稳定工作。对于取样电阻如何将电流、电压值提供给CPU的，后面还会进一步分析。
控制开关使用了和推挽电路同样的MOS管，当变压器正常工作后，通过另外两个二极管（D9,D10）整流后控制MOS管（Q5）导通，形成充电回路，电池开始充电。这个电路的作用可能是防止电池短路或者反接，起到保护的作用。
充电电路
图中测试了TL494推挽输出的波形，黄色和蓝色分别对应两个推挽管的激励电压，可见信号是交替出现的。
另外还对比了两种不同充电电流下的波形，测试电流分别为0.5A和2.5A，可见电流越大脉宽越宽。
TL494C P9、P10 @0.5A
TL494C P9、P10 @2.5A
二、放电电路
相关器件：
光耦：CT817C （白色）DIP4贴装
功率线绕电阻：RX21-10W 1R4J（绿色）
CPU：STM32 78452 30F030F496
原理：
图中右下角三极管Q8受光耦U1的控制起开关的作用，将电池的电压加到电阻R16上。
实际充电器应该有6个电阻，图中只画了3个，分别对应每一路的放电，由于是采用固定阻值的电阻，所以对于不同电流的放电只能采用PWM方式模拟，示波器显示的是实测的不同电流（0.2A，1A，2A）对应的波形，可见电流越大，开关导通的占空比就越大。
光耦的源端统一由主板上的CPU控制。只是主板上的CPU过来的是一个串行信号，这个信号再由另外一个CPU（STM 30F030）转成并行信号来分别控制光耦。
R16 U@I=0.2A
R16 U@I=1A
R16 U@I=2A
由于这个放电的电流是通过改变控制信号的占空比实现的，并不是测得的实际电流，当电池的电压变化时，平均电流是否也会发生变化不得而知。这个做法不同于B6充电器采用MOS管恒流的方式。不清楚软件会不会采用根据判别电压来改变占空比，以此来补偿电流的变化的方法。
三、充电电流检测电路
相关器件：
光耦：PS7141-2A （黑色）DIP8贴装，两个光耦封装在一起。
运放：LM358 8脚SOIC封装，最常用的双运放
原理：
由于A6是每节电池独立充电，它的工作方式不同于B6串联充电，所以需要对每个充电回路单独检测。但是CPU只有一个，A/D转换只有一路，各部分取样电阻串联在充电回路中，且相互关联（存在电位差），想检测他们必须先将它们互相隔开，再通过电子开关分时把他们的信号采集过来才能处理。
在开始具体分析工作之前，先说明一下下面两个图的关系：“电压电流检测电路”可以看成是“充放电电路”的一个扩展，即虚线框中的取样电阻R7，R8，R9是同一个器件，这样画是为了更容易理解。
如图所示，每个取样电阻采用了两个光耦隔离，如R7通过U3，U2组成的电子开关与其它取样电阻隔开，这样想知道哪两点的电压，就将相应的电子开关打开，这两点的电压差就被送到运放了。值得注意的是，采到的信号被同时送到了两个运放，是为了测量不同的参数用，有增益的（U9B）是测量电流信号，倍数为1的（U9A）是测量电压信号。电路中通过控制不同光耦的通断就能把所有电池的电压、电流信号都采集到了，这也是这个设计的精华所在。
电压电流检测电路
充放电电路
四、液晶显示、按键电路
相关器件：
液晶显示屏：只有数段显示，带背光，显示每一路的电压、电流值，还有和充电器相关的信息：输入电压，工作模式，计数器，蜂鸣器。具体见第一张通电后的外观图。
按键：4个按钮从左到右分别为：选择，+，—，开始
液晶显示板
原理：
液晶显示板是个单独的pcb，通过8芯单排插针和主板连接。液晶显示字段控制有一个专用芯片，在这个板子的背后，型号略。
五、单片机电路
相关器件：
CPU：STM32F OS1CBT6 GH24P （主CPU）
风扇：两个风扇、并联
原理：
单片机为ST公司的通用CPU，优点很多可以有大量资料，就不介绍了。
这里仅列举一下它用到的I/O控制：
13路光耦：6路电流（6*2），1路最高点电压S6。
6路TL494C：通过PWM方式和积分电路接到TL494的1脚，改变其输出脉宽。
一路风扇。
其他。。。
以上为UnA6的详细介绍，电路图是通过实物扒出来的，并不完整，器件序号与实物也不一致，仅用于分析原理。
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发表于 2016-10-19 23:01
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