1开关型铅酸蓄电池智能充电器方案

2012-07-16 14:12:16来源: 互联网

设计了一种基于UC3906与UC3823的免维护铅酸蓄电池开关型双电平智能充电器, 这种充电器可保证蓄电池在很宽的温度范围内精确充电, 延长蓄电池的使用寿命; 可以消除充电过程中的极化现象, 提高充电效率。

  1 UC3906的结构及工作原理。

  UC3906内部框图如图1所示,该芯片内含有独立的电压控制电路和限流放大器, 它可以控制芯片内的驱动器, 驱动器提供的输出电流达25 mA, 可直接驱动外部串联的调整管, 从而调整充电器的输出电压与电流。电压和电流检测比较器检测蓄电池的充电状态, 并控制状态逻辑电路的输入信号。

  

 

  图1 UC3906内部结构框图

  当蓄电池电压或电流过低时, 充电起动比较器控制充电器进入涓流充电状态, 当驱动器截止时,该比较器还能输出25 mA涓流充电电流。这样, 当蓄电池短路或反接时, 充电器只能以小电流充电,避免了因充电电流过大而损坏蓄电池。

  蓄电池的电压与环境温度有关, 温度每升高1 ℃, 蓄电池单格电压下降4 mV, 也就是说蓄电池的浮充电压有负的温度系数- 4 mV/℃。普通充电器如果在25 ℃处于最佳工作状态, 在环境温度为0 ℃就会充电不足, 而在温度为45 ℃时可能因严重过充电而缩短蓄电池的使用寿命。而UC3906的最重要的特性是具有精确的基准电压, 其基准电压的大小随环境温度而变化, 且变化规律与铅酸蓄电池的温度特性一致。同时芯片只需1.7 mA的输入电流就可工作, 这样可以尽量减小芯片的功耗, 实现对环境温度的准确检测。在0~70 ℃温度范围内可以保证蓄电池既充足电又不会出现过充电现象, 完全满足蓄电池充电需要。

  UC3906可构成双电平浮充充电器, 充电过程分为3个充电状态, 如图2所示: 大电流恒流充电状态, 高电压过充电状态和低电压恒压浮充状态。

  

 

  图2 双电平浮充充电状态曲线

  充电过程从大电流恒流充电状态开始, 在这种状态下充电器输出恒定的充电电流Imax, 同时充电器连续监控蓄电池组的两端电压, 当蓄电池的电压达到转换电压U12时, 其电量已恢复到放电容量的70%~90%, 充电器转入过充电状态。在此状态下, 充电器输出电压升高到Uoc; 由于充电器输出电压保持恒定不变, 所以充电电流连续下降, 当电流下降到Ioct时, 蓄电池的容量已达到额定容量的100% ,充电器输出电压下降到较低的浮充电压UF.

  2 电路设计

  对于较大容量的铅酸蓄电池, 为了提高充电效率, 通常选用开关型充电器。设计的24V20Ah铅酸蓄电池开关型充电器实际电路见图3, 在该电路中,用两只专用集成电路UC3906与UC3823和一只通用运放即可完成全部控制功能。充电器主电路由功率MOSFET ( IRF9503) 、续流二极管( UES2402) 和滤波电感( 130 μH) 等元件组成。

  

 

  图3 24 V 20 Ah铅酸蓄电池开关型双电平浮充智能充电器电路图

 

关键字:开关型  铅酸蓄电池  智能充电器

编辑:神话 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mndz/2012/0716/article_16443.html
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