一種太陽(yáng)能充電控制器的設(shè)計(jì)

　　UC3906一個(gè)非常重要的特性就是其內(nèi)部的精確基準(zhǔn)電壓隨環(huán)境溫度的變化規(guī)律與鉛酸電池電壓的溫度特性完全一致。同時(shí)，該芯片只需1.7 mA的輸入電流就可以工作，因而可減小芯片的功耗，實(shí)現(xiàn)對(duì)工作環(huán)境溫度的準(zhǔn)確檢測(cè)，保證電池既充足電又不會(huì)嚴(yán)重過充電。除此之外，UC3906芯片還包括一個(gè)輸入欠壓檢測(cè)電路以對(duì)充電周期進(jìn)行初始化，并可驅(qū)動(dòng)一個(gè)邏輯輸出。

　　3 電路設(shè)計(jì)

　　3.1 Buck-Boost變換電路的設(shè)計(jì)

　　Buck—Boost變換電路如圖3所示。為使晶體管工作在開關(guān)狀態(tài)，在其基極與發(fā)射極之間施加周期一定、高電平存在時(shí)間可調(diào)的驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)。在一個(gè)周期中晶體管導(dǎo)通時(shí)間T冊(cè)與周期Ts之比稱為占空比，用D表示。

　　以連續(xù)導(dǎo)電模式為例分析其工作原理：在晶體管導(dǎo)通，二極管截止期間，電源電壓向電感輸入能量，靠濾波電容維持輸jJj電壓基本不變；

　　在晶體M=Uo／uin=D／（1一D） （1）

　　由此看出Buck-Boost變換器的穩(wěn)態(tài)電壓變比既可小于1（D0.5時(shí)），也可以大于1（D>O.5時(shí)），所以Buck-Boost變換器也稱為升降壓變換器。其優(yōu)點(diǎn)是電路簡(jiǎn)單，電壓變比可由零到無(wú)窮大變化，也就是說既可升壓又可降壓。因此，當(dāng)太陽(yáng)能輸出電壓發(fā)生變化時(shí)，只要適當(dāng)調(diào)節(jié)Buck-Boost的占空比就可保證蓄電池輸入電壓的穩(wěn)定。

　　3.2 UC3906的外圍充電電路的設(shè)計(jì)

　　根據(jù)前面介紹的UC3906的工作原理，以12 V25 AH鉛酸蓄電池為例，設(shè)計(jì)出的UC3906的外圍電路如圖4。其中，輸入電壓Ui。=18 V，過充電壓Uoc=15 V，浮充電壓UF=14.5 V，過充轉(zhuǎn)換電壓U12=14.25 V，浮充轉(zhuǎn)換電壓U13=11.7 V，最大充電電流Imax=2.5 A，過充終止電流Ioc=0.25 A。

　　由于充電器始終接在蓄電池上，為防止蓄電池電流倒流入充電器，在串聯(lián)調(diào)整管與輸出端之間串入一只二極管。同時(shí)，為了避免輸入電源中斷后，蓄電池通過分壓電阻R，、R2、R3放電，使R3通過電源指示晶體管（腳7）接地。

　　18 V輸入電壓加入后，Q1導(dǎo)通，開始恒流充電，充電電流為2.5 A，電池電壓逐漸升高。當(dāng)電池電壓達(dá)到過充電壓Uoc的95％（即14.25 V）時(shí)，電池轉(zhuǎn)入過充電狀態(tài)，充電電壓維持在過充電電壓，充電電流開始下降。當(dāng)充電電流降到過充電終止電流（Ioct）時(shí)，UC3906的腳10輸出高電平，比較器LM339輸出低電平，蓄電池自動(dòng)轉(zhuǎn)入浮充狀態(tài)。同時(shí)充足電指示發(fā)光管發(fā)光，指示蓄電池已充滿。

　　4 結(jié)語(yǔ)

　　本設(shè)計(jì)最大的特點(diǎn)就是在傳統(tǒng)的控制器的基礎(chǔ)上加入了Buck—Boost變換器，并且使用了專門的充電控制芯片UC3906。整個(gè)充電器體積小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，具有良好的充電管理和維護(hù)功能，有利于延長(zhǎng)蓄電池的使用壽命和提高充電效率，具有非常高的使用價(jià)值和推廣價(jià)值。