一種新穎的密封鉛酸蓄電池充電器的設(shè)計

摘要：介紹了一種新穎的密封鉛酸蓄電池充電器的設(shè)計原理，并給出了確定充電參數(shù)的方法和基本公式。在環(huán)境參數(shù)測試儀中的應用表明：該充電器簡單實用，工作穩(wěn)定，性能可靠。

關(guān)鍵詞：密封鉛酸蓄電池；充電器；過充電；浮充電

Design of a New Sealed Lead-acid Battery Charger

XU Bin, WU Yong-jun

Abstract:The design principle of a new sealed lead-acid battery charger is introduced.The method to determine the electric parameters for the charger and their design equations are provided. The charger is used in the test instrument of environmental parameters. It is proved that charger is simple, feasible and stable.

Keywords:Sealed lead-acid battery; Charger; Over charge; Float Charge

1 引言

密封免維護鉛酸蓄電池由于具有密封好、無泄漏、無污染等優(yōu)點，近年來在國內(nèi)外得到了廣泛應用。但是，由于充電技術(shù)不能適應免維護蓄電池的特殊要求以及充電方法的不正確，使其很難達到規(guī)定的循環(huán)壽命。

UC3906作為密封鉛酸蓄電池充電專用芯片，它具有實現(xiàn)密封鉛酸蓄電池最佳充電所需的全部控制和檢測功能。更重要的是它能使充電器各種轉(zhuǎn)換電壓隨電池電壓溫度系數(shù)的變化而變化，從而使密封鉛酸蓄電池在很寬的溫度范圍內(nèi)都能達到最佳充電狀態(tài)。

2 UC3906的結(jié)構(gòu)和工作原理

2.1 UC39006的結(jié)構(gòu)和特性

UC3906內(nèi)部框圖如圖1所示。該芯片內(nèi)含有獨立的電壓控制電路和限流放大器，它可以控制芯片內(nèi)的驅(qū)動器。驅(qū)動器提供的輸出電流達25mA，可直接驅(qū)動外部串聯(lián)調(diào)整管，從而調(diào)整充電器的輸出電壓和電流。電壓和電流檢測比較器檢測蓄電池的充電狀態(tài)，并控制充電狀態(tài)邏輯電路的輸入信號。

圖1 UC3906內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖

當電池電壓或溫度過低時，充電使能比較器控制充電器進入涓流充電狀態(tài)。當驅(qū)動器截止時，該比較器還能輸出25mA涓流充電電流。這樣，當電池短路或反接時，充電器只能小電流充電，避免了因充電電流過大而損壞電池。

UC3906的一個非常重要特性就是具有精確的基準電壓，其基準電壓隨環(huán)境溫度而變，且變化規(guī)律與鉛酸電池電壓的溫度特性完全一致。同時，芯片只需1.7mA的輸入電流就可工作，這樣可以盡量減小芯片的功耗，實現(xiàn)對工作環(huán)境溫度的準確檢測，保證電池既充足電又不會嚴重過充電。除此之外，芯片內(nèi)部還包括一個輸入欠壓檢測電路以對充電周期進行初始化。這個電路還驅(qū)動一個邏輯輸出，當加上輸入電源后，腳7可以指示電源狀態(tài)。

2.2 充電參數(shù)的確定

使用UC3906只需很少的外部元器件就可以實現(xiàn)對密封鉛酸蓄電池的快速精確充電。圖2所示的是一個完整的充電器電路。由RA、RB和RC組成的電阻分壓網(wǎng)絡(luò)用來檢測充電電池的電壓，通過與精確的參考電壓（VREF）相比較來確定浮充電壓、過充電壓和涓流充電的閾值電壓。

圖2 雙電平浮充充電器基本電路