用ＵＣ３８４５的電動自行車智能充電器

ＵＣ３８４５是一種高性能、單端輸出的電流型ＰＷＭ控制電路，最大優點是外接元件少，不用獨立輔助電源，外電路裝配簡單，成本低廉。用它作反激式控制的電動自行車智能充電器，在市場上極具競爭力。
全電路原理如圖１所示，圖２是ＵＣ３８４５的內部框圖，ＵＣ３８４５各引腳的功能見附表。本電路的新穎之處為打破常規地將ＩＣ１內部的誤差放大器空著不用（照理應將②腳即反相端接地），而直接用二次側的精密穩壓ＩＣ３ ＡＳ４３１調控，下面試分析之。
市電經簡單的交流濾波、一次整流并濾波得到約３１０Ｖ的直流高壓后，分成二路：一路經啟動電阻８２ｋΩ向１５０μＦ的電解充電，當電容上的電壓高于１１０Ｖ時，ＩＣ１的⑦腳得電，內部的振蕩器工作，并通過⑥腳送到ＶＭＯＳ管６Ｎ６０的柵極，同時３１０Ｖ的高壓直流經過變壓器Ｔ的原邊Ｎ１送到６Ｎ６０的漏極，⑥腳的振蕩信號控制６Ｎ６０的導通與關斷。這時，Ｔ的副邊Ｎ２、Ｎ３均感應到高頻電壓，Ｎ２的電壓經整流后給ＩＣ１供電；Ｎ３的電壓經快恢復二極管整流、濾波后，所得到的直流電壓可給蓄電池組供電。

為確保此充電器具有恒流恒壓特性，必須根據蓄電池的充放電曲線作閉環控制：
１． 恒壓（限壓）控制：充電器輸出端得到的電壓必須嚴格控制在蓄電池組標稱電壓的１．３倍左右，本例為４４Ｖ。這部分主要由精密可調穩壓ＩＣ ＡＳ４３１承擔。比如當充電器的輸出電壓偏高時，ＡＳ４３１的控制端電壓也偏高，當高到某一點時，根據ＡＳ４３１的特性可知，會使它的輸出端控制的信號幅度下降→光耦ＩＣ２中的發光二極管增亮→光敏三極管集電極控制信號下降，即①腳的電位降低。根據ＵＣ３８４５的工作特性可知，①腳的電位下降意味著⑥腳的調制脈寬變窄，最終使輸出電壓回落到原來的數值（即相對恒壓）。

２． 恒流控制：蓄電池組放電完畢，此時處于欠壓狀態，再充電時，初充電流會很大，如不加限制，對電池組及充電器均不利。本充電器的恒流控制巧妙地利用ＶＭＯＳ管源極電阻上的壓降控制ＩＣ１的③腳（電流敏感端），當輸出端的電流過大時，源極限流電阻壓降增大，送給③腳的電壓也增大，當③腳的電壓達到１Ｖ時，會迫使⑥腳的脈寬變窄，最終使輸出電流降下來，達到原先設定值，也即達到恒流目的。必須指出，當輸出端短路或極性反接時，源極的限流電阻壓降會遠超過１Ｖ，這時⑥腳的輸出脈寬會變得極窄，最終會使輸出電壓、電流均處在最小值，保護了充電器本身。

本電路的精華部分是精心設計了一小模塊ＩＣ４，用它實施智能化（恒流轉恒壓）的控制，并用一廉價的雙色發光管顯示充電和充滿狀態，直觀而實用。其原理為：正常充電時，ＬＥＤ１亮，ＬＥＤ２的紅燈亮，綠燈不亮，當蓄電池充電基本完成時，電壓已基本達到設定值，但如果充電電流只有原來初始值的１０％弱，這時可調整ＩＣ４④腳的１０ｋΩ精密多圈電位器，使ＬＥＤ２的綠燈亮，紅燈滅，以顯示蓄電池基本充滿，同時ＩＣ４的③腳再發出一個低電平信號到ＩＣ２（光耦），控制光電三極管導通，根據ＵＣ３８４５的工作原理可知，這時的ＩＣ１①腳電位拉低，⑥腳脈寬變窄，輸出端電壓處于恒定狀態，此時的數值比最高限壓值（本例為４４Ｖ）稍低，電路處于浮充狀態，具體充電曲線見圖３。