智能化铅酸蓄电池充电电路设计.pdf

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1、智能化铅酸蓄电池充电电路设计智能化铅酸蓄电池充电电路设计倪云龙南京七二四研究所(210003摘要:文章介绍了一种智能化铅酸蓄电他充电器的工作原理，重点介绍控制集成块UC3909的内部工作过程，最后以一个实例介绍了其设计过程。叙词’充气蓄电t}1概述精确、高效的特点，内置欠压保护功能、电流采样放大器,1.5%对蓄电池而言，充电器的好坏直接影响其使用寿命，对充电的电压基准、一3.9.V/℃的基准电压补偿电路、电压和电流误差过程的控制是衡量充电器的一个重要方面，本充电器采用铅酸蓄电池充电控制块UC3909作为控制电路，

2、根据蓄电池的实际状态对其进行智能化的充电控制，同时将充电器的工作状态通过接口输出，便于监控。2原理简述以一个2,4V12AH蓄电池的充电电路为例，整个充电器电路图2UC3909内部方框图放大器、PWM振荡器及其控制电路。图2所示为其内部方框图。由图2看出UC3909一共有20条外部引脚，主要有充电状态图1原理框图控制电路和脉冲驱动输出电路等组成，充电状态控制电路主要原理框图如图1所示。输人电源为220V市电，经高频逆变后产生通过对电池电压和充电电流的采样，控制14脚的输出电平。驱直流电压给电池充电，控制电路通过采

3、样充电电流和电池电压动脉冲输出电路由内部振荡器和脉宽控制电路组成，由CA。电感知电池和充电器的状态，控制充电器的工作。充电器共有四平控制其输出脉冲宽度，达到调节充电器工作状态的目的种工作状态:1)涓流充电(1Hcklechargestate)，在电池电压低于在电池电压低于21.6V时，10脚电平

4、于充电状态，涓充电流由流过R，上的电流决定;在电池电压升21.6V时，较大电流的充电有利于加快充电速度;3)充满状态高，使10脚电平高于V-，而12脚电平低于吸‘时，电压误差放(Overchargestate)，电池电压在27.6V左右时，以恒压充电的方式大器起控，VEO端的电平升高到5V，使(3)电平下降，充电电流使电池电压保持不变，然后，充电电流下降，进人第四个状态;4)升高，进人大电流的恒流充电状态。随着电池电压的升高，在电浮充(Floatcharge)，在电池已被充到额定能量以后，以较小的充池电压达到。.

5、95V}时，12脚电平达到V-，充电电流会逐渐下电电流保持电池电压的恒定。作为充电控制电路，所要完成的降。电池进人恒压的充电方式。就是根据电池不同的状态，将功率电路调整于不同的工作状态。从图2可以看到，UC3909内部有高频的脉宽调制信号输出，2.1功室由路但我们的电路没有采用，而是外加一块3525产生PWM信号，除整个功率电路采用PWM的半桥高频逆变形式，与一般的开了它可以满足双路输出，驱动半桥电路外，更主要的是出于这样关电源类似，介绍的文章很多，这里不赞述。的考虑:3525作为专用】RVM控制器具有方便的死区

6、调节、软驱2.2充电状态的控制动、和推拉式驱动输出，而这些有时我们所需要的。充电器的整个控制功能都由专用集成电路UC3909完成，3实例UC39(”系列是一种开关模式的铅酸蓄电池充电控制电路，具有由UC3909和脉宽调制集成块UC3525组成的充电电路原理·476·第十五届全国电源技术年会论文集示意如图3祠卜叹刘二洲17}-It-:}爪.__创r盯1、___，上巨I逸鹜洲,py}.til炙图3充电电路原理图图中看出，电路由蓄电池通过7815供电，其好处一是在充电器没脚电阻R23确定了涓充电流值。采用半桥逆变器作为

7、功率电有接上点池时处于不工作的状态;二是自然地实现了控制电路路，可以在不改变电路形式的基础上方便扩大功率容量，有利于与电网的隔离。图中光电藕合器N5的作用是在电网加电时实产品的系列化设计。通过试验，这样一个智能化的充电器完全现慢启动。UC3909的14脚输出作为3525反馈控制输人，调节其可以完成无人干预的充电全过程，而且稳定可靠。输出脉宽。6,7脚输出通过译码，可以提供直观的工作状态指作者简介示。同时，电路还提供了完善的故障保护功能。图中，R4是电流采样电阻，选取合适的‘!9,835只可以确定倪云龙，男，南京七

8、二四研究所军品事业部发射研究室高级均充电流值，也就是充电器的最大输出电流，而接于UC3909的1工程师.主要从事雷达发射机和高压电源的研制工作(上接第396页)频调速稍低，价格也低于变频调速(串级调速大于1000元/KW,从表2一1我们可以看出变频调速、串级调速、双馈调速、斩斩波式内反馈调速小于100(〕元/Kw)o波式内反馈调速方法都是高效率、节能型调速方法。其它各种随