一種太陽能充電控制器的設計

　　UC3906一個非常重要的特性就是其內部的精確基準電壓隨環境溫度的變化規律與鉛酸電池電壓的溫度特性完全一致。同時，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，實現對工作環境溫度的準確檢測，保證電池既充足電又不會嚴重過充電。除此之外，UC3906芯片還包括一個輸入欠壓檢測電路以對充電周期進行初始化，并可驅動一個邏輯輸出。

　　3 電路設計

　　3.1 Buck-Boost變換電路的設計

　　Buck—Boost變換電路如圖3所示。為使晶體管工作在開關狀態，在其基極與發射極之間施加周期一定、高電平存在時間可調的驅動脈沖信號。在一個周期中晶體管導通時間T冊與周期Ts之比稱為占空比，用D表示。

　　以連續導電模式為例分析其工作原理：在晶體管導通，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變換器的穩態電壓變比既可小于1（D0.5時），也可以大于1（D>O.5時），所以Buck-Boost變換器也稱為升降壓變換器。其優點是電路簡單，電壓變比可由零到無窮大變化，也就是說既可升壓又可降壓。因此，當太陽能輸出電壓發生變化時，只要適當調節Buck-Boost的占空比就可保證蓄電池輸入電壓的穩定。

　　3.2 UC3906的外圍充電電路的設計

　　根據前面介紹的UC3906的工作原理，以12 V25 AH鉛酸蓄電池為例，設計出的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，過充轉換電壓U12=14.25 V，浮充轉換電壓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，在串聯調整管與輸出端之間串入一只二極管。同時，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導通，開始恒流充電，充電電流為2.5 A，電池電壓逐漸升高。當電池電壓達到過充電壓Uoc的95％（即14.25 V）時，電池轉入過充電狀態，充電電壓維持在過充電電壓，充電電流開始下降。當充電電流降到過充電終止電流（Ioct）時，UC3906的腳10輸出高電平，比較器LM339輸出低電平，蓄電池自動轉入浮充狀態。同時充足電指示發光管發光，指示蓄電池已充滿。

　　4 結語

　　本設計最大的特點就是在傳統的控制器的基礎上加入了Buck—Boost變換器，并且使用了專門的充電控制芯片UC3906。整個充電器體積小，結構簡單，具有良好的充電管理和維護功能，有利于延長蓄電池的使用壽命和提高充電效率，具有非常高的使用價值和推廣價值。