【電(dian)(dian)動(dong)(dong)車充電(dian)(dian)器電(dian)(dian)路圖】電(dian)(dian)動(dong)(dong)自(zi)行車充電(dian)(dian)器電(dian)(dian)路圖及工作原(yuan)理
常用電動車充電器根據電路結構(gou)可大(da)致分(fen)為兩種。
第一種是以uc3842驅動場效應管的單管開關電源,配合LM358雙運放來實現三階段充電方式。電動車充電器電(dian)路圖及工作原理參數見圖表1:
電(dian)動車充(chong)電(dian)器電路圖——圖表1
工作原理:
220v交流電經T0雙(shuang)向濾波抑制干擾,D1整(zheng)流為(wei)脈動直流,再經C11濾(lv)波形成穩(wen)定(ding)的300V左(zuo)右的(de)直流電。U1為TL3842脈寬調制集成(cheng)電路。其5腳為電(dian)源負極,7腳為電源正極,6腳(jiao)為脈沖(chong)輸出直接(jie)驅動場效應管(guan)Q1(K1358)3腳為(wei)最大電(dian)流限制,調整R25(2.5歐姆(mu))的阻值可以調整(zheng)充電器的最大(da)電流。2腳為電(dian)壓(ya)反饋,可以調節充電(dian)器的輸出電(dian)壓(ya)。4腳外接振蕩電阻R1,和振蕩(dang)電容C1。
T1為高頻脈(mo)沖變壓(ya)器,其(qi)作(zuo)用有三個(ge)。第(di)一是(shi)把高壓(ya)脈(mo)沖將壓(ya)為低壓(ya)脈(mo)沖。第(di)二是(shi)起到隔離高壓(ya)的(de)作(zuo)用,以防(fang)觸電。第(di)三是(shi)為uc3842提供(gong)工作電源。D4為高頻整流管(guan)(16A60V)C10為低(di)壓濾(lv)波電容,D5為(wei)12V穩壓二極管,U3(TL431)為精密(mi)基(ji)準(zhun)電壓源,配合U2(光耦(ou)合器4N35)起到自動調節充(chong)電器電壓的作用(yong)。調整(zheng)w2(微調電(dian)(dian)阻)可以細(xi)調充電(dian)(dian)器的電(dian)(dian)壓。D10是(shi)電(dian)源指示燈。D6為充電指示燈(deng)。R27是電流取(qu)樣電阻(0.1歐姆,5w)改變W1的(de)阻值可以調(diao)整充(chong)電(dian)器轉(zhuan)浮充(chong)的(de)拐(guai)點電(dian)流(200-300 mA)。
通電開始時,C11上(shang)有300v左右(you)電壓。此電壓一路經(jing)T1加載到(dao)Q1。第二(er)路經R5,C8,C3,達到U1的第7腳。強迫U1啟動。U1的6腳輸出方波(bo)脈沖(chong),Q1工作(zuo),電流(liu)經R25到地。同時T1副(fu)線圈產(chan)生感應電(dian)壓,經D3,R12給U1提供可靠電源。T1輸(shu)出線(xian)圈的電壓經D4,C10整流濾(lv)波得到(dao)穩(wen)定(ding)的電壓。此電壓一路經D7(D7起到防止電(dian)池的電(dian)流(liu)倒(dao)灌給充(chong)電(dian)器(qi)的作用)給電(dian)池充(chong)電(dian)。第二路經R14,D5,C9,為LM358(雙運(yun)算放大器,1腳(jiao)為電源地,8腳為(wei)電源正(zheng))及其外圍(wei)電路提供12V工(gong)作電源(yuan)。D9為LM358提(ti)供基準電壓(ya),經R26,R4分壓達到LM358的第(di)二腳和第(di)5腳。正常充(chong)電(dian)時(shi),R27上(shang)端有(you)0.15-0.18V左右電壓(ya),此電壓(ya)經R17加到(dao)LM358第三腳,從1腳送出高電壓。
此(ci)電(dian)壓一路(lu)經(jing)R18,強迫Q2導通(tong),D6(紅燈)點亮,第二(er)路(lu)注入LM358的(de)6腳,7腳輸出低電壓(ya),迫使Q3關斷(duan),D10(綠燈)熄滅,充電(dian)(dian)器(qi)進(jin)入(ru)恒流充電(dian)(dian)階段。當電(dian)(dian)池電(dian)(dian)壓(ya)上升到44.2V左右(you)時,充電(dian)器進(jin)入恒壓充電(dian)階段,輸出電(dian)壓維(wei)持在44.2V左右(you),充電器進入(ru)恒(heng)壓充電階段,電流逐(zhu)漸減(jian)小。當(dang)充電電流減(jian)小到(dao)200mA—300mA時,R27上(shang)端的電壓(ya)下降(jiang),LM358的(de)3腳電壓(ya)低(di)于2腳,1腳輸出低電壓(ya),Q2關斷,D6熄滅。同時(shi)7腳輸(shu)出高(gao)電壓(ya),此電壓(ya)一路使Q3導通,D10點(dian)亮。另一路經(jing)D8,W1到(dao)達反饋電(dian)(dian)路,使電(dian)(dian)壓降低。充(chong)電(dian)(dian)器進入(ru)涓流充(chong)電(dian)(dian)階段。1-2小時后充電(dian)結束。
充電器常見的故障
充(chong)電器(qi)常見的(de)故(gu)障(zhang)有三大(da)類(lei):
1、高壓(ya)故障
2、低壓(ya)故障
3、高(gao)壓,低壓均(jun)有故障。
高壓故障的主要現象是指示燈不亮,其特征有保險絲熔斷,整流二極管D1擊(ji)穿,電容C11鼓包或炸(zha)裂。Q1擊穿(chuan),R25開路(lu)。U1的7腳(jiao)對地短路。R5開路(lu),U1無(wu)啟動電壓。更換以上元(yuan)件(jian)即可修(xiu)復。
若U1的7腳有(you)11V以上電壓,8腳有5V電壓(ya),說明U1基本(ben)正常。應重點(dian)檢測(ce)Q1和(he)T1的引腳是否有(you)虛焊。若連續擊穿Q1,且(qie)Q1不發燙,一般是(shi)D2,C4失效,若是Q1擊穿(chuan)且發燙,一(yi)般是低壓部分有漏電(dian)或短(duan)路(lu),過大或UC3842的6腳輸出脈沖(chong)波形(xing)不(bu)正常,Q1的開關損(sun)耗和發(fa)熱量大增,導致Q1過熱燒毀。
高(gao)壓故障的其他現象有指示(shi)燈閃爍(shuo),輸(shu)出電壓偏低且不穩(wen)定,一(yi)般是T1的(de)引腳有虛焊,或(huo)者D3,R12開路,TL3842及其(qi)外(wai)圍電路無工作電源。另有一種(zhong)罕見的高壓(ya)故障是輸(shu)出(chu)電壓(ya)偏高到120V以(yi)上,一般是(shi)U2失效,R13開(kai)路所致或(huo)U3擊穿使(shi)U1的2腳(jiao)電壓(ya)拉低,6腳送出超寬脈沖(chong)。此時不能長(chang)時間通電,否則將嚴(yan)重燒毀低壓電路。低壓故障大部分是充(chong)電器與電池正負極接(jie)反,導(dao)致R27燒斷,LM358擊穿。其現象(xiang)是紅燈一直亮,綠(lv)燈不亮,輸(shu)出電壓低,或者輸(shu)出電壓接近0V,更換以(yi)上元(yuan)件即可修(xiu)復。
另外W2因抖(dou)動(dong),輸(shu)出電壓(ya)(ya)(ya)漂移,若(ruo)輸(shu)出電壓(ya)(ya)(ya)偏高,電池會過充(chong),嚴重(zhong)失(shi)水(shui),發燙,最終(zhong)導(dao)致熱(re)失(shi)控,充(chong)爆電池。若(ruo)輸(shu)出電壓(ya)(ya)(ya)偏低,會導(dao)致電池欠充(chong)。高低壓(ya)(ya)(ya)電路(lu)均有(you)故(gu)障時(shi),通電前(qian)應(ying)首先全面檢(jian)測(ce)所有(you)的二極管,三極管,光耦合器4N35,場效應管,電(dian)解電(dian)容,集成電(dian)路,R25,R5,R12,R27,尤其是D4(16A60V,快(kuai)恢復二極管),C10(63V,470UF)。避免(mian)盲(mang)目(mu)通電使(shi)故障范圍進一(yi)步擴大。
有(you)(you)一部分充(chong)(chong)電(dian)(dian)器(qi)輸出(chu)(chu)端具(ju)有(you)(you)防(fang)(fang)反(fan)接,防(fang)(fang)短路(lu)等(deng)特殊功能(neng)。其實就是(shi)輸出(chu)(chu)端多(duo)加一個繼(ji)電(dian)(dian)器(qi),在反(fan)接,短路(lu)的情況下(xia)繼(ji)電(dian)(dian)器(qi)不工(gong)作(zuo),充(chong)(chong)電(dian)(dian)器(qi)無電(dian)(dian)壓輸出(chu)(chu)。還(huan)有(you)(you)一部分充(chong)(chong)電(dian)(dian)器(qi)也具(ju)有(you)(you)防(fang)(fang)反(fan)接,防(fang)(fang)短路(lu)的功能(neng),其原(yuan)理與前面介(jie)紹的不同(tong),其低壓電(dian)(dian)路(lu)的啟(qi)動電(dian)(dian)壓由被(bei)充(chong)(chong)電(dian)(dian)池提供,且接有(you)(you)一個二極管(guan)(防(fang)(fang)反(fan)接)。待電(dian)(dian)源(yuan)正常啟(qi)動后,就由充(chong)(chong)電(dian)(dian)器(qi)提供低壓工(gong)作(zuo)電(dian)(dian)源(yuan)。
第二種充電器的控制芯片一般是以TL494為核心(xin),推動2只13007高(gao)壓(ya)三(san)極管。配合LM324(4運(yun)算放大(da)器),實現三階段(duan)充電。見圖表2
圖表2
220V交流電經D1-D4整流,C5濾波得到300V左(zuo)右直流電。
此電壓給C4充電,經TF1高壓繞組,TF2主繞組,V2等形成啟動(dong)電(dian)流。TF2反饋繞組產生感(gan)應(ying)電壓,使V1,V2輪(lun)流導(dao)通。因(yin)此在(zai)TF1低壓(ya)供電繞組產生(sheng)電壓(ya),經(jing)D9,D10整流,C8濾波(bo),給TL494,LM324,V3,V4等供電。此時輸出電壓較低。TL494啟動后其8腳,11腳輪流輸(shu)出脈沖(chong),推動(dong)V3,V4,經(jing)TF2反饋繞(rao)組激勵V1,V2。使(shi)V1,V2,由自激(ji)狀態轉入受(shou)控狀態。TF2輸(shu)出繞組電(dian)壓上升,此(ci)電(dian)壓經R29,R26,R27分壓后反饋給TL494的1腳(jiao)(電(dian)壓反饋)使輸出電(dian)壓穩定在(zai)41.2V上。
R30是(shi)電流取樣電阻,充電時R30產生(sheng)壓(ya)降。此(ci)電壓(ya)經(jing)R11,R12反饋給TL494的(de)15腳(電流(liu)(liu)反饋)使充電電流(liu)(liu)恒定在1.8A左右。另(ling)外(wai)充(chong)電(dian)(dian)電(dian)(dian)流在D20上產生壓降,經R42到達LM324的3腳。使2腳(jiao)輸出高電(dian)壓點亮充電(dian)燈,同時7腳輸出低(di)電(dian)壓,浮充燈熄(xi)滅。充電(dian)器進(jin)入(ru)恒(heng)流充電(dian)階段。而且7腳低電壓拉低D19陽極的(de)電壓(ya)。使TL494的(de)1腳電壓(ya)降(jiang)低,這將導致充電器最(zui)高輸出電壓(ya)達(da)到(dao)44.8V。
當電(dian)(dian)池電(dian)(dian)壓上升至44.8V時,進入(ru)恒壓階段。當(dang)充電電流降低(di)到(dao)0.3A—0.4A時LM324的(de)3腳電壓(ya)降(jiang)低,1腳輸出(chu)低電壓,充電燈熄滅。同(tong)時(shi)7腳輸(shu)出高電壓,浮充燈點亮。而且7腳(jiao)高電壓抬高D19陽極(ji)的電壓。使TL494的1腳電(dian)壓(ya)上升(sheng),這將導致充(chong)電(dian)器(qi)輸出電(dian)壓(ya)降低到41.2V上。充(chong)電器進入(ru)浮充(chong)。