STC單片機控制的鉛酸電池組充電器設計

文/蘇州市立醫院 陳玉紅

一、 概述

鉛酸蓄電池是電動自行車的動力源，也是UPS的后備能源。電池的儲能消耗后需要及時地補充，否則就會“干枯”成為無電之池。充電器便是給蓄電池補償電能的裝置之一，是電動自行車必備的部件。根據電池組的電壓等級不同常有36V、48V和60V等多種；單節電池的容量C不同，常有12Ah、14Ah、17Ah和20 Ah等多種，電池組的充電電流通常取電池容量的0.1到0.2之間。若取0.15C，則對12Ah電池的充電電流應為約1.8A。

充電器的結構可分為有工頻變壓器和無工頻變壓器兩類。電動自行車使用的充電器屬無工頻變壓器類，有開關電源和比較電路組成。常見有兩種電路形式，一種是采用UC3842與LM358、或LM393等比較器組成的充電器電路，另一種是采用TL494與LM393等組成的充電器電路。這類充電器一般由市電濾波電路、市電整流電路、直流濾波電路、DC/DC變換電路、高頻整流電路、電壓取樣誤差放大電路、充電電流取樣比較電路等組成。[1]這種電路能夠實現三段式充電器，即在電池虧電狀態進行恒流充電，當電池電壓達到名義電壓時進入恒壓充電，最后進入涓流充電。

目前市場上普通的充電器大多是三段式充電器，即在電池虧電狀態進行恒流充電，當電池電壓達到名義電壓時進入恒壓充電，最后進入涓流充電。實驗表明，電池進入涓流充電的時間不宜太常，一般在2小時左右，因此需要及時地切斷充電電流。

二、 系統結構

本文介紹采用高性能電流模式控制器UC3842芯片來制作鉛酸電池充電器，其電路原理框圖如圖1所示。……