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10页UC2906/3906铅酸蓄电池充电器 UC3906作为密封铅酸蓄电池充电专用控制集成电路芯片,能够提供三种充 电逻辑状态(大电流充电、可控过充电和浮充充电)控制,能使充电器的充电 电压随电池电压温度系数的变化而变化从而使密封铅酸蓄电池在很宽的温度 范围内达到最佳充电状态(如电池容量和使用寿命),可分别对充电电流、充 电电压(通过电压&电流控制环)实现控制,具有静态工作功耗低的优点,提 供实现密封铅酸蓄电池最佳充电所需的控制和检测功能 UC3906含有独立的电压控制电路和限电流放大器,可以控制UC3906内的驱 动器输出,从而达到控制充电电流大小的目的驱动器输出电流高达25m A,可直接驱动外接串联调整管,从而调整充电器的输出电压和电流UC3906 内的电压和电流控制比较器用于检测电池的充电状态,并控制充电状态逻辑电 路的相应输出信号 其他特性还包括一种当输入供电电压丢失时,输入提供欠压检测电路与逻 辑的输出指示另外过充电可以通过过充电指示输出引脚和过充电终止输入引 脚被外围电路检测和终止 最大额定参数最大额定参数 供电电压(+Vin)……………………………………………40V 集电极开路输出电压…………………………………………40V 1 放大器与比较强输入电压………………………….-0.3V~+40V 过充电终止输入电压……………………………….-0.3V~+40V 电流检测放大器输出电流…………………………………80mA 别的集电极开路输出电压…………………………………20mA 关于Vin的涓流差分电压…………………………………….-32V 涓流输出电流. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . -40mA 驱动电流 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80mA 功耗 at TA = 25°C(Note 2) . . . . . . . . 1000mW 功耗 at TC = 25°C (Note 2) . . . . . . . . 2000mW 工作温度. . . . . . . . -55°C to +150°C 存储温度 . . . . . . . . . . . . . . . . . -65°C to +150°C 引脚温度 (Soldering, 10 Seconds) . . . . . . . 300°C 引脚功能:引脚功能: PIN1: 充电电流控制环路的充电电流检测放大器的输出引脚; 2 PIN2: 充电电流检测放大器的充电电流检测反相信号输入引脚; PIN3: 充电电流检测放大器的充电电流检测同相信号输入引脚; PIN4: 充电电流限电流放大器的反相检测信号输入引脚; PIN5: UC3906供电输入引脚; PIN6: UC3906地; PIN7: 充电器电路的电源指示引脚; PIN8: 电池过充电终止控制信号输入引脚; PIN9: 电池过充电指示控制信号输入引脚; PIN10:充电器电池充电状态电平控制信号输出引脚; PIN11:充电使能比较器的输出涓电流充电偏置控制信号输出引脚; PIN12:充电使能比较器的控制信号输入引脚; PIN13:充电电压控制环路的充电电压检测放大器的控制信号输入引脚; PIN14:补偿元件接入引脚; PIN15:驱动放大器的发射机输出引脚; PIN16:驱动放大器的集电极输出引脚; 电特性电特性 3 内部温度特性和公差内部温度特性和公差 4 操作与应用信息操作与应用信息 图1显示为UC3906的双电平浮充电路 通过DRIVER驱动一个外部PNP三极管来控制大电流充电。
当被充电电池电 压或温度过低时,充电使能比较器控制充电器进入涓流充电状态当UC3906内 5 的驱动器截止,充电器电路还能输出涓流充电电流当被充电电池短路或反接 时,充电器只能小电流充电,避免了因为充电电流过大而损坏电池利用内部 的使能比较器的涓流充电控制偏置输出引脚输出的信号可以在被充电电池短路 时,使充电器电路输出的电流很小,从而保护充电器电路当充电器的输入供 电电压偏低或电池过充电,UC3906都能加以指示并输出终止电池过充电控制信 号 图2显示了充电器的状态图低压检测电路使充电进入状态1,在这种状态 下,一旦使阈值被超过,充电器将提供一个被电流检测电阻Rs控制的峰值电流(R s上的压降为0.25V) 在充电状态1和充电状态2,为确保电池充足电,UC3906内的电压控制环设 置了一个更高的电池电压设定值Voc当电池电压达到Voc的95%时,充电电路 进入充电工作状态2(过充电状态),直到UC3906的过充电终止引脚的电位变 为高电平在图1中,利用UC3906内的电流检测放大器来检测电池充电电流的 大小,可以确保电池充电电流减小到指定的Ioct通过使用UC3906的PIN9引脚 输出的过充电指示信号,采用如定时器等类似电路,可以控制被充电电池的过 充电。
如果这个电池接上放电负载,电池开始放电,该充电电路将它所有输出 提供给负载当电池电压低于浮充电压的90%时,充电电路又进入充电状态1 当去掉负载后,将进入一个完整的充电过程图3显示了一个完整的充电、放电 的双电平浮充图表 图2. 双电平浮充图标和计算公式 6 说明:VT:溃电电压(涓流充电阈值电压) VF:浮充电压 VOC:过充电压 图3.典型充电流程:双电平浮充 图3工作流程说明:充电电路在刚一接通电源的时间内,是以涓流电流为电池充电,当电池电压达到 VT时,充电逻辑控制电路关断涓流充电,转为大电流充电当电池电压达到V12时,表示充电电路进入过 充状态,当电池电压达到过充电压VOC时,充电电流开始减小当充电电流减小到Ioct时,充电电流检测 放大器输出信号加到过充电终止控制引脚的电平变高,充电电路改为浮充充电,并却维持充电电池电压为 VF这时如果电池加上放电负载并开始以恒定的电流放电,当电池的放电电压低于V31时,充电电路又开 始为电池充电,进入状态1,,开始一个新的充电周期 匹配电池需求的补偿参考基准匹配电池需求的补偿参考基准 7 当充电器进入浮充状态,电池将会维持在一个精确的浮充电压VF。
在大电 流和过充快速充电后这种浮充电压的准确性可以使电池寿命最大化UC3906所 有的电压阈值来自内部补偿参考基准其基准电压大小可以随环境温度变化而 变化,并却变化规律与铅酸蓄电池充电电压的温度特性一致即使在极端温度 下,也可以进一步保证最佳充电 双阶跃电流充电操作双阶跃电流充电操作 如图4,5和6举例说明了UC3906的另一种充电方案双阶跃电流充电对于大容 量电池充电是非常有用的一个持续电流充电状态,保证充电电荷平均分布在 每个电池格 ,持续电流充电状态相当于浮充状态(除了V12 电压到达时的情况)没有过充状态因为PIN8始终是高电平电流检测 放大器用来调整持续电流在大多数应用中,输出电流检测用电阻和外部晶体 管保障,同时避免UC3906产生较高的功耗 输入与输出间串联一个输入与输出间串联一个PNP三极管三极管 UC3906使用时最好在输入与输出间串联一个三极管尽管UC3906内部有一个N PN输出用三极管,但图1和图4中都使用了一个PNP串联三极管输入到输出仅 需一个串联二极管和、电流检测电阻和使用在饱和状态下的PNP三极管这个 串联二极管在大部分应用中可不要,这个二极管可在无输入情况下防止电池反 充。
在无充电电源输入时,为了反充发生的最小可能性,可以把电阻分压器接 到PIN7来代替接地 8 9 新推出的新推出的UC3909的特点:的特点: 1.四阶段控制,增加了一个蓄电池激活修复功能,电池电压低于10V时,U C3906是不会充电的而UC3909可以小电流充电,待电池电压上升到10 V后,在开始三阶段式充电 2.PWM控制MOS,效率高 3.因为是PWM控制,所有充电电流是有波形的,相应的支持“平均充电电 流检测”(类似有效值测量) 10 。
