第一篇:電動(dòng)車充電器工作原理及常見故障維修
電動(dòng)車充電器工作原理及常見故障維修
電動(dòng)車如今已進(jìn)入我們的生活,方便了我們的出行,而且還環(huán)保,正是我國目前提倡的“低碳生活”;但它的充電器故障率較高,很是一件令人頭疼的事。出于這個(gè)緣故,根據(jù)本人多年的維修經(jīng)驗(yàn),寫了這篇文章,希望對電子電器維修人員和廣大的電子愛好者,提供維修資料,供維修參考用。為了方便說明,本文還是從原理開始說起。一.工作原理
我們目前用的電動(dòng)車充電器大部分都是脈沖式充電器。就目前來說,以UC3842為主控芯片的充電器還是占絕大多數(shù),當(dāng)然也有不少是以TL494為主控芯片的充電器,對于采用這種芯片的充電器本文不做闡述(因這兩種充電器的維修基本上是大同小異的)。這類充電器的原理與開關(guān)電源的原理是基本相同的220V的交流電經(jīng)交流濾波電路濾除外來的雜波信號(同時(shí)也防止電源本身產(chǎn)生的高頻雜波對電網(wǎng)的干擾),再經(jīng)二極管橋式整流電路和濾波電路,整流濾波后得到約300V的直流電,送給功率變換電路進(jìn)行功率轉(zhuǎn)換。功率變換電路中的開關(guān)功率管(IGBT)就在脈沖寬度調(diào)制控制器(UC3842)輸出的脈沖控制信號驅(qū)動(dòng)下,工作在“開”“關(guān)”狀態(tài),從而將300V直流電切換成寬度可調(diào)的高頻脈沖電壓。把高頻脈沖電壓送給高頻脈沖變壓器,其次級就會感應(yīng)出一定的高頻脈沖交流電,并送給高頻整流濾波電路進(jìn)行整流,濾波;最后輸出一個(gè)很平滑的直流電,供給蓄電池充電。由于蓄電池剛開始充電時(shí)和充過一段時(shí)間后,蓄電池的容量和端電壓均不一樣,這就由充電器內(nèi)部取樣電路將取樣信號通過光電耦合器(PC817)送入控制電路,經(jīng)過脈寬調(diào)制芯片(UC3842)內(nèi)部調(diào)制,由控制電路的輸出端將變寬或變窄的驅(qū)動(dòng)脈沖送到開關(guān)功率管的柵極,使變換電路產(chǎn)生的高頻脈沖方波也隨之變寬或變窄,使蓄電池的充電分別進(jìn)入:恒流充電,恒壓充電和浮充充電這三個(gè)充電階段。
二.常見故障分析及維修
由于電動(dòng)車充電器的輸入部分工作在高壓,大電流的狀態(tài)下,故障率最高,如高壓大電流整流二極管,濾波電容,開關(guān)功率管等較易損壞。其次就是輸出整流部分的整流二極管,保護(hù)二極管,濾波電容,限流電阻等;再就是脈寬調(diào)制控制器的反饋部分和保護(hù)部分。2.1保險(xiǎn)絲熔斷
一般情況下,保險(xiǎn)絲熔斷說明充電器的內(nèi)部電路存在短路或過流的故障。由于充電器工作在高電壓,大電流的狀態(tài)下,直流濾波和振蕩電路在高壓狀態(tài)工作時(shí)間太長,電壓變化相對大。另外電網(wǎng)電壓的波動(dòng),浪涌都會引起充電器內(nèi)電流瞬間增大而使保險(xiǎn)絲熔斷。
維修方法:首先仔細(xì)查看電路板上面的各個(gè)元件,看這些元件的外表是否被燒糊或有電解液溢出,聞一聞?dòng)袥]有異味。再用萬用表進(jìn)行檢查。首先測量一下電源輸入端的電阻值,若小于200KΩ,則說明后端有局部短路現(xiàn)象,然后分別測量四只整流二極管正,反向電阻和兩個(gè)限流電阻的阻值,看其有無短路或燒壞;然后再測量一下電源濾波電容是否能進(jìn)行正常充放電,再就測量一下開關(guān)功率管是否擊穿損壞,以及UC3842本身,及周圍元件是否擊穿,燒壞等。需要說明的一點(diǎn)是:因是在路測量,有可能會使測量結(jié)果有誤,造成誤判。因此必要時(shí)可把元器件焊下來再進(jìn)行測量。如果仍然沒有上述情況則測量一下輸入電源線及輸出電源線是否內(nèi)部短路。一般情況下,熔斷器熔斷故障中,整流二極管,電源濾波電容,開關(guān)功率管,UC3842是易損件,損壞的概率可達(dá)95%以上,一般著重檢查一下這些元器件,就可很容易排除此類故障。
2.2無直流電壓輸出或電壓輸出不穩(wěn)定
如果保險(xiǎn)絲是完好的,在有負(fù)載的情況下,各級直流電壓無輸出。這種情況主要是以下原因造成的:電源中出現(xiàn)開路,短路現(xiàn)象;過壓,過流保護(hù)電路出現(xiàn)故障;振蕩電路沒有工作;電源負(fù)載過重;高頻整流濾波電路中整流二極管被擊穿;濾波電容漏電等。
維修方法:首先,用萬用表測量一下高頻脈沖變壓器次級的各個(gè)元器件是否有損壞。排除了高頻整流二極管擊穿、負(fù)載短路的情況后,再測量各輸出端的直流電壓,如果這時(shí)輸出仍為零,則可以肯定是電源的控制電路出了故障。最后用萬用表靜態(tài)測量高頻濾波電路中整流二極管及低壓濾波電容是否損壞。如果確實(shí)是相關(guān)的元件損壞,在更換好新元件后,開機(jī)測試,一般故障即可排除。需要說明的是:電源輸出線斷線或開焊、虛焊也會造成這種故障。在維修時(shí)應(yīng)注意這種情況。
2.3無直流電壓輸出,但保險(xiǎn)絲完好
這種現(xiàn)象說明充電器未工作,或者工作后進(jìn)入了保護(hù)狀態(tài)。
維修方法:首先應(yīng)判斷一下充電器的主控芯片UC3842是否處在工作狀態(tài)或已經(jīng)損壞。判斷方法是這樣的:加電測UC3842的第7腳對地電壓,若測第8腳有+5V電壓,1,2,4,6腳也有不同的電壓,則說明電路已起振,UC3842基本正常;若7腳電壓低,其余管腳無電壓或不波動(dòng),則UC3842已損壞。UC3842芯片損壞最常見的是7腳對地?fù)舸?,7腳對地?fù)舸┖?,7腳對地?fù)舸H绻@幾只腳都未擊穿,而充電器還是不能正常啟動(dòng),則UC3842必壞,應(yīng)直接更換。若判斷芯片未壞,則著重檢查開關(guān)功率管柵極的限流電阻是否開焊、虛焊或變值以及開關(guān)功率管本身是否性能不良。除此之外,電源輸出線斷線或接觸不良也會造成這種故障。因此在維修時(shí)也應(yīng)注意檢查一下。
UC3842的各管腳功能及正常工作時(shí)的對地電位表 管腳號 功能 對地電位 1 誤差放大器的輸出端 2.5V左右 2 反饋電壓輸入端 2.51V左右 3 電流檢測輸入端 小于1V 4 定時(shí)端f=1.8/(RT×CT)2V左右 5 公共地端 0V 6 推挽輸出端 15V(方波)7 電源端 15V 8 5V 基準(zhǔn)電壓輸出端 5V
2.4有直流電壓輸出,但輸出電壓過高
這種故障往往是由穩(wěn)壓取樣和穩(wěn)壓控制電路出現(xiàn)故障所致。在充電器中,直流輸出、取樣電阻、誤差取樣放大器、光耦合器、電源控制芯片等電路共同構(gòu)成了一個(gè)閉合的控制環(huán)路,任何一處出問題都會導(dǎo)致輸出電壓升高。
維修方法:由于充電器中有過壓保護(hù)電路,輸出電壓過高首先會使過壓保護(hù)電路動(dòng)作。因此對于這種故障的維修,我們可以斷開過壓保護(hù)電路,使過壓保護(hù)電路不起作用,在這時(shí),測量開機(jī)瞬間的電源主電壓。如果測量值比正常值高出1V以上,說明輸出電壓過高。我們應(yīng)著重檢查取樣電阻是否變值或損壞,精密基準(zhǔn)電壓源(TL431)或光耦合器(PC817)是否性能不良,變質(zhì)或損壞;其中精密基準(zhǔn)電壓源(TL431)極易損壞,我們可用下述方法對精密穩(wěn)壓放大器作出好壞的判別:將TL431的參考端(Ref)與它的陰極(Cathode)相連,串10k的電阻,接入5V電壓,若陽極(Anode)與陰極之間為2.5V,并且等待片刻還仍然為2.5V,則為好管,否則為壞管。
2.5有直流電壓輸出,但輸出直流電壓過低
對于這種故障現(xiàn)象,根據(jù)維修經(jīng)驗(yàn)可知,除穩(wěn)壓控制電路會引起輸出電壓過低外,還有以下幾點(diǎn)原因:(1)輸出電壓端整流二極管、濾波電容失效等,可以通過代換法進(jìn)行判斷。
(2)開關(guān)功率管的性能下降,必然導(dǎo)致開關(guān)管不能正常導(dǎo)通,使電源的內(nèi)阻增加,帶負(fù)載能力下降。
(3)開關(guān)功率管的源極通常接一個(gè)阻值很小,但功率很大的電阻,作為過流保護(hù)檢測電阻,該電阻的阻值一般在0.2歐到0.8歐之間。該電阻如變值或開焊,接觸不良也會造成輸出電壓過低。
(4)高頻脈沖變壓器不良,不但造成輸出電壓下降,還會造成開關(guān)功率管激勵(lì)不足從而屢損開關(guān)管。
(5)高壓直流濾波電容不良,造成電源帶負(fù)載能力差。
(6)電源輸出線接觸不良,有一定的接觸電阻,造成輸出電壓過低。
(7)電網(wǎng)電壓過低。雖然充電器在低壓下仍然可以輸出額定的充電電壓,但當(dāng)電網(wǎng)電壓低于充電器的最低電壓限定值時(shí),也會使輸出電壓過低。
維修方法:對于這種故障我們可以根據(jù)以上故障原因,來逐一進(jìn)行排查。但在實(shí)際維修時(shí),可根據(jù)實(shí)際情況來進(jìn)行排查,不一定要逐一排查。首先用萬用表檢查一下高壓直流濾波電容是否變質(zhì),容量是否下降,能否正常充放電。如無以上現(xiàn)象,則測量一下開關(guān)功率管的柵極的限流電阻以及源極的過流保護(hù)檢測電阻是否變值,變質(zhì)或開焊,接觸不良。經(jīng)判別后,若無問題,再檢查一下高頻變壓器的鐵芯是否完好無損。除此之外還有可能就是輸出濾波電容容量降低,甚至失容或開焊,虛接;電源輸出限流電阻變值或虛接,電源輸出線虛接等。在實(shí)際維修時(shí),這些因素都不要放過,都應(yīng)檢查一下,以保證萬無一失。2.6散熱風(fēng)扇不轉(zhuǎn)
這種故障原因主要是控制風(fēng)扇的三極管(一般為8550或8050)損壞,或者風(fēng)扇本身損壞或風(fēng)葉被雜物卡住。但有些充電器中采用的是智能散熱,對于采用這種方式散熱的充電器,熱敏電阻損壞的概率是很大的。維修方法:首先用萬用表測量一下控制風(fēng)扇的三極管是否損壞,若測得此管未損壞那就有可能是風(fēng)扇本身損壞。可以把風(fēng)扇從電路板上拔下來,另外接上一個(gè)12V的直流電(注意正負(fù)極),看是否轉(zhuǎn)動(dòng),并看有無異物卡住。若擺動(dòng)幾下風(fēng)扇的電線,風(fēng)扇就轉(zhuǎn)動(dòng),則說明電線內(nèi)部有斷線或接頭接觸不良。若仍不轉(zhuǎn)動(dòng),則風(fēng)扇必壞。對于采用智能散熱的充電器來說,除按上述檢查外,還應(yīng)檢查一下熱敏電阻是否不良或損壞,開焊等。但要注意此熱敏電阻為負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻,更換時(shí)應(yīng)注意。三.檢修實(shí)例
實(shí)例一.YG-WY-H型電動(dòng)三輪車智能充電器有電壓輸出,但充不進(jìn)去電
根據(jù)此故障現(xiàn)象,初步判斷電源輸入整流電路部分可能有故障,也有可能是輸出電源插頭與充電插座接觸不良所致。用十字旋具將充電器的四顆緊固螺釘拆下,打開上蓋。首先看到輸入整流電路中的電源濾波電容已炸裂,漏液(C5 82Uf/400V)。然后用萬用表的“RX1”歐檔測量一下輸出電源插頭和充電插座,發(fā)現(xiàn)阻值很小,幾乎為0歐,這說明它們接觸良好。為了萬無一失,再用萬用表測量其它易損壞的元件及充電保險(xiǎn),經(jīng)測量均未損壞。最后換上一個(gè)與原來電壓(耐壓可大于原來的值,但絕對不能小于原來的值)和容量相同的電解電容(82uf/400V),焊好,插上電源插頭和充電插頭。經(jīng)數(shù)小時(shí)的充電,充電器上的“充滿”指示燈亮,表明蓄電池已充滿,故障排除。部分電路圖及故障點(diǎn)見圖1所示:
第二篇:電動(dòng)車充電器通用注意事項(xiàng)
電動(dòng)車充電器通用注意事項(xiàng)
電動(dòng)車充電器的性能好壞直接關(guān)系到充電效果,關(guān)系到電池壽命,關(guān)系到整車的使用安全。先來說一下常規(guī)檢測充電器性能好壞的辦法:以48V充電器為例,一般最高電壓不大于59.6V,大于此電壓,充電可能不轉(zhuǎn)燈;正常來說低電壓不低于55V,低于此電壓會造成充電不足,長時(shí)間這樣容易對電池虧電。電流方面,還是以48V20A充電器為例,最大電流不大于3A,大于3A可能造成電池失水較早,最低不低于2.1A,低于此電流會造成充電不足。
下面是一些電動(dòng)車充電器通用的注意事項(xiàng): 1、48V新電池要求充電器參數(shù),最高電壓58.5-59.7,不低于58V,低于58V造成充電不足,高于59.7V可能造成充電不轉(zhuǎn)燈。轉(zhuǎn)燈電流約0.4-0.7A,實(shí)際電壓約55.5V,低于50V會造成充電不足,長時(shí)間這樣會造成電池虧電。2、48V20Ah電池要求充電最大電流2.4-3.3A,低于2.2A充電慢,充電效果差,對電池也會有所損傷。
3、市場上只賣40、50元的充電器實(shí)際功率要比標(biāo)出的小,參數(shù)設(shè)計(jì)不精確,且安全隱患較大,高標(biāo)的就比較可靠。
4、充電器穩(wěn)壓電路失效會造成輸出電壓75-130V,充電電池滾燙,不轉(zhuǎn)燈。優(yōu)質(zhì)充電器會有效緩解這類問題。
5、當(dāng)新電池出現(xiàn)20A電池續(xù)航里程低于30公里12A電池低于25公里請檢查充電器各項(xiàng)參數(shù),如果無法判斷,請更換優(yōu)質(zhì)充電器再次使用,選擇高端產(chǎn)品,即可解決問題。
6、新電池遇到不轉(zhuǎn)燈時(shí),更換另外一個(gè)優(yōu)質(zhì)充電器試機(jī)。
7、正常情況下,48V20Ah新電池續(xù)航里程40-60公里,48V12Ah新電池充電時(shí)間一般在10小時(shí)內(nèi),里程達(dá)到25-40公里,如果正常充電時(shí)間超過以上,請更換優(yōu)質(zhì)充電器再次使用。
8、有很多充電器內(nèi)部電路、輸入輸出連線老化,造成,有時(shí)候能充、有時(shí)候不能充。嚴(yán)重影響電池,或者充電過程中電路失效,造成充鼓包,如果出現(xiàn)這種情況,請直接更換充電器再次使用。
以上是根據(jù)多年維修經(jīng)驗(yàn)總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)貼,希望對廣大消費(fèi)者能夠有所幫助。最后要說的是,電動(dòng)車充電器重要性不容忽視,大家應(yīng)該選擇比較好的高標(biāo)充電器,一來能夠有效延長電池壽命,二來能夠有效保障整車行車安全。
第三篇:手機(jī)充電器工作原理
手機(jī)旅行充電器的工作原理圖
本文詳細(xì)介紹了一種開關(guān)型手機(jī)充電器的工作原理,對初學(xué)者了解具體的開關(guān)電源電路及充電控制電路很有意義,這類文章,一般都較受讀者歡迎,所以懇請喜歡動(dòng)手制作、改造的朋友,能夠記錄下你們的心得,多賜良稿。
超力通手機(jī)旅行充電器適合給摩托羅拉308、328、338及368等系列手機(jī)電池充電。該充電器具有鎳鎘、鎳氫、鋰離子電池充電轉(zhuǎn)換開關(guān),并具有放電功能。在150~250V、40mA的交流市電輸入時(shí),可輸出300±50mA的直流電流
本文詳細(xì)介紹了一種開關(guān)型手機(jī)充電器的工作原理,對初學(xué)者了解具體的開關(guān)電源電路及充電控制電路很有意義,這類文章,一般都較受讀者歡迎,所以懇請喜歡動(dòng)手制作、改造的朋友,能夠記錄下你們的心得,多賜良稿。
超力通手機(jī)旅行充電器適合給摩托羅拉308、328、338及368等系列手機(jī)電池充電。該充電器具有鎳鎘、鎳氫、鋰離子電池充電轉(zhuǎn)換開關(guān),并具有放電功能。在150~250V、40mA的交流市電輸入時(shí),可輸出300±50mA的直流電流。筆者根據(jù)實(shí)物繪出了工作原理圖,供讀者參考。
手機(jī)旅行充電器的工作原理圖
該充電器采用了RCC型開關(guān)電源,即振蕩抑制型變換器,它與PWM型開關(guān)電源有一定的區(qū)別。PWM型開關(guān)電源由獨(dú)立的取樣誤差放大器和直流放大器組成脈寬調(diào)制系統(tǒng);而RCC型開關(guān)電源只是由穩(wěn)壓器組成電平開關(guān),控制過程為振蕩狀態(tài)和抑制狀態(tài)。由于PWM型開關(guān)電源中的開關(guān)管總是周期性的通斷,系統(tǒng)控制只是改變每個(gè)周期的脈沖寬度,而RCC型開關(guān)電源的控制過程并非線性連續(xù)變化,它只有兩個(gè)狀態(tài):當(dāng)開關(guān)電源輸出電壓超過額定值時(shí),脈沖控制器輸出低電平,開關(guān)管截止;當(dāng)開關(guān)電源輸出電壓低于額定值時(shí),脈沖控制器輸出高電平,開關(guān)管導(dǎo)通。當(dāng)負(fù)載電流減小時(shí),濾波電容放電時(shí)間延長,輸出電壓不會很快降低,開關(guān)管處于截止?fàn)顟B(tài),直到輸出電壓降低到額定值以下,開關(guān)管才會再次導(dǎo)通。開關(guān)管的截止時(shí)間取決于負(fù)載電流的大小。開關(guān)管的導(dǎo)通/截止由電平開關(guān)從輸出電壓取樣進(jìn)行控制。因此這種電源也稱非周期性開關(guān)電源。
220V市電經(jīng)VD1~VD4橋式整流后在V2的集電極上形成一個(gè)300V左右的直流電壓。由V2和開關(guān)變壓器組成間歇振蕩器。開機(jī)后,300V直流電壓經(jīng)過變壓器初級加到V2的集電極,同時(shí)該電壓還經(jīng)啟動(dòng)電阻R2為V2的基極提供一個(gè)偏置電壓。由于正反饋?zhàn)饔茫琕2 Ic迅速上升而飽和,在V2進(jìn)入截止期間,開關(guān)變壓器次級繞組產(chǎn)生的感應(yīng)電壓使VD7導(dǎo)通,向負(fù)載輸出一個(gè)9V左右的直流電壓。開關(guān)變壓器的反饋繞組產(chǎn)生的感應(yīng)脈沖經(jīng)VD5整流、C1濾波后產(chǎn)生一個(gè)與振蕩脈沖個(gè)數(shù)呈正比的直流電壓。此電壓若超過穩(wěn)壓管VD17的穩(wěn)壓值,VD17便導(dǎo)通,此負(fù)極性整流電壓便加在V2的基極,使其迅速截止。V2的截止時(shí)間與其輸出電壓呈反比。VD17的導(dǎo)通/截止直接受電網(wǎng)電壓和負(fù)載的影響。電網(wǎng)電壓越低或負(fù)載電流越大,VD17的導(dǎo)通時(shí)間越短,V2的導(dǎo)通時(shí)間越長,反之,電網(wǎng)電壓越高或負(fù)載電流越小,VD5的整流電壓越高,VD17的導(dǎo)通時(shí)間越長,V2的導(dǎo)通時(shí)間越短。V1是過流保護(hù)管,R5是V2 Ie的取樣電阻。當(dāng)V2 Ie過大時(shí),R5上的電壓降使V1導(dǎo)通,V2截止,可有效消除開機(jī)瞬間的沖擊電流,同時(shí)對VD17的控制功能也是一種補(bǔ)償。VD17以電壓取樣來控制V2的振蕩時(shí)間,而V1是以電流取樣來控制V2振蕩時(shí)間的。
如果是為鎳鎘、鎳氫電池充電,由于這類電池存在一定的記憶效應(yīng),需不定時(shí)對其進(jìn)行放電。SW1是鎳鎘、鎳氫、鋰離子電池充電轉(zhuǎn)換開關(guān)。SW1與精密基準(zhǔn)電源SL431為運(yùn)放LM324⑨提供兩個(gè)不同的精密基準(zhǔn)源,由SW1切換。在給鎳鎘、鎳氫電池充電時(shí),LM324⑨腳的基準(zhǔn)電壓約0.09V(空載);在給鋰離子電池充電時(shí),LM324⑨腳的基準(zhǔn)電壓約為0.08V(空載),這種設(shè)計(jì)是由這兩種類型電池特有的化學(xué)特性決定的。按下SW2,V5基極瞬間得一低電平而導(dǎo)通,可充電池上的殘余電壓通過V5的ec極在R17上放電,同時(shí)放電指示燈VD14點(diǎn)亮。在按下SW2后會隨即釋放,這時(shí)可充電池上的殘余電壓通過R16、R13分壓,C9濾波后為V4的基極提供一個(gè)高電平,V4導(dǎo)通,這相當(dāng)于短接SW2。隨著放電時(shí)間的延長,可充電池上的殘余電壓也越來越低,當(dāng)V4基極上的電壓不能維持其繼續(xù)導(dǎo)通時(shí),V4截止,放電終止,充電器隨即轉(zhuǎn)入充電狀態(tài)。
由于鋰電不存在記憶效應(yīng),當(dāng)電池低于3V時(shí)便不能開機(jī),其殘余電壓經(jīng)電阻R40、R41分壓后得到2.53V送入運(yùn)算放大器的同相端③、⑤、⑩腳,由于LM324⑨腳電壓在負(fù)載下始終為2.66V,因此⑧腳輸出低電平,V3導(dǎo)通,+9V電壓通過V3 ec極、VD8向可充電池充電。IC1 d在電容C6的作用下,{14}腳輸出的是脈沖信號,由于IC1⑧腳為低電平,因此VD12處于閃爍狀態(tài),以指示電池正在充電,對應(yīng)容量為20%。隨著充電時(shí)間的延長,可充電池上的電壓逐漸上升。當(dāng)R40、R41的分壓值約等于2.58V時(shí),即IC1③腳等于2.58V時(shí),IC1②腳經(jīng)電阻分壓后得2.57V,其①腳輸出高電平(由于在充電時(shí),IC1⑨腳電壓始終是2.66V,V6導(dǎo)通;反之在空載時(shí),IC1⑨腳為0.08V,V6截止),VD10、VD11點(diǎn)亮,對應(yīng)指示容量為40%、60%。當(dāng)R40、R41的分壓值上升到2.63V時(shí),即IC1⑤腳等于2.63V,其⑥腳經(jīng)電阻分壓后得2.63V,⑦腳輸出高電平,VD9點(diǎn)亮,對應(yīng)充電容量為80%。只有IC1⑩腳電壓≥2.66V時(shí),⑧腳才輸出高電平,VD13點(diǎn)亮,對應(yīng)充電容量為100%。即使VD13點(diǎn)亮?xí)r,VD12仍處于閃爍狀態(tài),這表示電池仍未達(dá)到完全飽和。只有IC1⑧腳電壓>6.5V時(shí),VD12才逐漸熄滅,表示電池完全充至飽和。
VD16在電路中起過充、過流保護(hù)作用,VD8起反向保護(hù)作用,避免充電器斷電后,電池反向放電。
第四篇:電動(dòng)車 48V 充電器原理圖與維修(高清版)
電動(dòng)車 48V 充電器原理圖與維修
電動(dòng)車充電器實(shí)際上就是一個(gè)開關(guān)電源加上一個(gè)檢測電路,目前很多電動(dòng)車的 48V 充電器都是采用 KA3842 和比較器 LM358 來完成充電工作
理圖如圖 1 所示
工作原理
220V 交流電經(jīng) LF1 雙向?yàn)V波.VD1-VD4 整流為脈動(dòng)直流電壓,再經(jīng) C3 濾波后形成約 300V 的直流電壓,300V 直流電壓經(jīng)過啟動(dòng)電阻 R4 為脈寬調(diào)制集成電路 IC1 的 7 腳提供啟動(dòng)電壓,IC1 的 7 腳得到啟動(dòng)電壓后,(7 腳電壓高于 14V 時(shí),集成電路開始工作),6 腳輸出 PWM 脈沖,驅(qū)動(dòng)電源開關(guān)管(場效應(yīng)管)VT1 工作在開關(guān)狀態(tài),流通過 VT1 的 S 極-D 極-R7-接地端.此時(shí)開關(guān)變壓器 T1 的 8-9繞產(chǎn)生感應(yīng)電壓,經(jīng) VD6,R2 為 IC1 的 7 腳提供穩(wěn)定的工作電壓,4 腳外接振蕩阻 R10 和振蕩電容 C7 決定 IC1 的振蕩頻率, IC2(TL431)為精密基準(zhǔn)壓源,IC4(光耦合器 4N35)配合用來穩(wěn)定充電壓,調(diào)整 RP1(510 歐半可調(diào)電位器)可以細(xì)調(diào)充電器的電壓,LED1 是電源指示燈.接通電源后該指示燈就會發(fā)出紅色的光。VT1 開始工作后,變壓器的次級 6-5 繞組輸出的電壓經(jīng)快速恢復(fù)二極管 VD60 整流,C18 濾波得到穩(wěn)定的電壓(約 53V).此電壓一路經(jīng)二極管 VD70(該二極管起防止電池的電流倒灌給充電器的作用)給電池充電,另一路經(jīng)限流電阻 R38,穩(wěn)壓二極管 VZD1,濾波電容 C60,為比較器 IC3(LM358)提供 12V 工作電源,VD12 為 IC3 提供基準(zhǔn)壓,經(jīng) R25,R26,R27 分壓后送到 IC3 的 2 腳和 5 腳。
正常充電時(shí),R33 上端有 0.18-0.2V 的電壓,此電壓經(jīng) R10 加到 IC3 的 3 腳,從 1 腳輸出高電平。1 腳輸出的高電平信號分三路輸出,第一路驅(qū)動(dòng) VT2 導(dǎo)通,散熱風(fēng)扇得開始工作,第二路經(jīng)過電阻 R34 點(diǎn)亮雙色二極管 LED2 中的紅色發(fā)光二極管,第三路輸入到 IC3 的 6 腳,此時(shí) 7 腳輸出低電平,雙色發(fā)光二極管 LED2 中的綠色發(fā)光二極管熄滅,充電器進(jìn)入恒流充電階段。當(dāng)電池壓升到 44.2V 左右時(shí),充電器進(jìn)入恒壓充電階段,流逐漸減小。當(dāng)充電流減小到 200MA-300MA 時(shí),R33 上端的電壓下降,IC3 的 3 腳電壓低于 2 腳,1 腳輸出低電平,雙色發(fā)光二極管 LED2 中的紅色發(fā)光二極管熄滅,三極管 VT2 截止,風(fēng)扇停止運(yùn)轉(zhuǎn),同時(shí) IC3 的 7 腳輸出高電平,此高電平一路經(jīng)過電阻 R35 點(diǎn)亮雙色發(fā)光二極管 LED2 中的綠色發(fā)光二極管(指示電已經(jīng)充滿,此時(shí)并沒有真正充滿,實(shí)際上還得一兩小時(shí)才能真正充滿),另一路經(jīng) R52,VD18,R40,RP2 到達(dá) IC2 的 1 腳,使輸出電壓降低,充電器進(jìn)入 200MA-300MA 的涓流充電階段(浮充),改變 RP2 的電阻值可以調(diào)整充電器由恒流充電狀態(tài)轉(zhuǎn)到涓流充電狀態(tài)的轉(zhuǎn)折流(200-300MA)。常見故障 這種類型充電器的常見故障有下面幾種情況:
1、高壓電路故障:該部分路出現(xiàn)問題的主要現(xiàn)象是指示燈不亮。通常還伴有保險(xiǎn)絲燒斷,此時(shí)應(yīng)檢查整流二極管 VD1-VD4 是否擊穿,電容 C3 是否炸裂或者鼓包,VT2 是否擊穿,R7,R4 是否開路,此時(shí)更換損壞的元件即可排除故障,若經(jīng)常燒 VT1,且 VT1 不燙手,則應(yīng)重點(diǎn)檢查 R1,C4,VD5 等元器件,若 VT1 燙手,則重點(diǎn)檢查開關(guān)變壓器次級路中的元器件有無短路或者漏電。若紅色指示燈閃爍,則故障多數(shù)是由 R2 或者 VD6 開路,變壓器 T1 線腳虛焊引起。
2、低壓電路故障: 低壓電路中最常見的故障就是電流檢測電阻 R33 燒斷,此時(shí)的故障現(xiàn)象是紅燈一直亮,綠燈不亮,輸出電壓低,電瓶始終充不進(jìn)電,另外,若 RP2 接觸不良或者因振動(dòng)導(dǎo)致阻值變化(充電器注明不可隨車攜帶就是怕 RP2 因振動(dòng)而改變阻值),就會導(dǎo)致輸出電壓移。若輸出電壓偏高,電瓶會過充,嚴(yán)重時(shí)會失水-發(fā)燙,最終導(dǎo)致充爆,若輸出電壓偏低,會導(dǎo)致電瓶欠充,縮短其壽命。
第五篇:電動(dòng)車充電器改汽車電瓶充電器[范文]
電動(dòng)車充電器改汽車電瓶充電器
朋友有一12V 60AH汽車電瓶,讓我?guī)兔ψ鰝€(gè)充電器。本打算用舊ATX電源改一個(gè),調(diào)整取樣電阻,把12V輸出改成14.6V,再加個(gè)限流就行了。后來一想,用電動(dòng)車充電器改應(yīng)該更簡單些,而且效果也好的多,功率100W左右也夠用了。所以找了個(gè)壞的電動(dòng)車充電器,準(zhǔn)備改成汽車電瓶充電器。現(xiàn)已改造完成,主要改造內(nèi)容供大家參考。
我找的這個(gè)電動(dòng)車充電器輸入輸出電源線都沒有了,也沒有標(biāo)簽,不知輸出電壓、電流,而且兩個(gè)開關(guān)管都炸開了。IC用的是TL494+HA17358,非常熟悉的半橋式開關(guān)電源。
一、主變壓器改造
主變壓器的拆開重繞,是整個(gè)改造中難度最大的一步,方法是:
1、確定原電源的輸出電壓電流,根據(jù)輸出功率設(shè)計(jì)新電源的輸出電流。根據(jù)R23、R41計(jì)算TL494 1腳電壓為2.5V,根據(jù)R26、R27計(jì)算輸出電壓為44V。輸出電流按2A計(jì)算,輸出功率88W,改造后的充電器輸出功率不應(yīng)超過88W。12V電瓶充電限制電壓14.7V,88W=6A,對60AH的電瓶充電正合適。14.7V2、用電烙鐵將變壓器磁芯加熱,拆開磁芯(磁芯易碎,溫度高時(shí)更易碎!),輸出電流=完好的拆下磁芯是非常關(guān)鍵的一步,如果磁芯壞了市場上也能買到。
3、半橋式電源主變壓器普遍采用三明治繞法,高壓繞組分成兩部分在最里層和最外層,低壓繞組在中間,這樣的好處是漏感小。拆掉外層的一次繞組,記清這一繞組的匝數(shù)和繞向。接著拆掉所有的二次繞組,只保留最內(nèi)層的一次繞組,檢查內(nèi)層絕緣材料是否破損,必要時(shí)再加一層膠布,注意如果擊穿將使次級輸出帶電,很危險(xiǎn)!
4、這個(gè)電源變壓器的次級主繞組共22匝,輔助繞組在5匝處抽頭作為控制部分供電。次級繞組每匝電壓2V左右,改造后也要保證每匝2V左右,高電壓小電流可取稍高些,低電壓大電流可取稍低些。
14.7V本電源=7.35匝。2V原充電器輸出電流2A,每匝2V,新充電器輸出電流6A,變壓器繞組、輸出電感和整流元件壓降都比原充電器的大,所以主回路取8匝,輔助繞組維持原5匝不變。
5、因?yàn)橹鬏o繞組匝數(shù)都較少,輔助繞組又沒什么電流,可以用很細(xì)的導(dǎo)線,所以就沒必要采用抽頭的繞法了。準(zhǔn)備直徑0.31的漆包線,繞法是雙線并繞5 匝,一定要繞的密實(shí)平整,繞好后把一組的頭和另一組的尾相接接到原接地端。兩個(gè)二次繞組之間就不需要層間絕緣了,直接繞主繞組。準(zhǔn)備直徑1.0的漆包線(可以到電機(jī)修理部去找),繞法是雙線并繞8 匝,一定要繞的密實(shí)平整,繞好后把一組的頭和另一組的尾相接做為接地端。再用絕緣材料包好,這一層間是高壓一定要包好絕緣材料。
6、最后把拆下的外層一次線圈按原匝數(shù)原方向繞回,方向錯(cuò)了相當(dāng)于一次線圈短路。焊好外引線,二次側(cè)使用原來的引角,外面再包上一層絕緣材料。裝好磁芯,用膠粘牢。磁芯與骨架之間不能有縫隙,可以塞紙貼膠布等,否則重負(fù)載時(shí)變壓器會吱吱叫。
改造后主回路電壓是14V左右,取消輔助繞組直接用主回路給控制部分供電電壓也合適,但此電源是自激啟動(dòng),主回路帶負(fù)載時(shí)啟動(dòng)將很困難甚至不能啟動(dòng),因此還保留輔助繞組作為控制部分的電源。
二、輸出電感改造
原來的電感是用磁環(huán)繞的,輸出電流2A,現(xiàn)在輸出電流6A,必須更換粗導(dǎo)線重新繞。將原繞組拆下,取直徑1.35的漆包線,長度比原線圈短一點(diǎn),繞在磁環(huán)上,繞完為止,匝數(shù)就不用數(shù)了。導(dǎo)線粗了還繞那么多匝繞不下,而且電流變大了,匝數(shù)過多磁環(huán)容易飽和。后來試驗(yàn)證明導(dǎo)線選細(xì)了,大電流時(shí)有些熱。大電流時(shí)用多根細(xì)導(dǎo)線并聯(lián)是好方法。
三、充電控制部分改造
1、電流控制
原充電器輸出電流2A,用的是2W 0.22Ω的電阻,現(xiàn)電流6A,2W的電阻功率肯定不夠了,0.22的阻值功率消耗也太大,所以直接用5W 0.1Ω的電阻與其并聯(lián)作為新的電流取樣電阻。阻值是原來的1/3左右,因此恒流值和恒壓轉(zhuǎn)浮充的電流值為原值的3倍左右。試了一下,恒流5.7A,恒壓轉(zhuǎn)浮充在1.5-2A之間,比較合適,不用調(diào)了。在R13上并電阻可降低恒流值,R14上并電阻可增大恒流值。在R30上并電阻可降低轉(zhuǎn)換電流,R36上并電阻可增大轉(zhuǎn)換電流。
2、電壓控制
恒流、恒壓充電時(shí),D20、R42支路不起作用,R26、R27決定恒壓值。為提高取樣系數(shù),將R41斷開,TL494 1腳電壓5V。恒壓14.7V,取R26為2.2k,計(jì)算R27為4.23k,用4.7k和47k并聯(lián)。取樣回路要有2-5mA電流。浮充電時(shí)D20、R42支路起作用,使輸出電壓降低,改變R42的阻值可改變浮充電壓值,將浮充電壓設(shè)定為13.8V。原電路HA17358運(yùn)放和TL494都用的是輔助電源供電,調(diào)試中發(fā)現(xiàn)輸出功率變化時(shí),輔助電源電壓變化較大,這將直接影響浮充電壓的設(shè)定值,因此將HA17358改為用主回路供電。浮充時(shí)HA17358的電源是穩(wěn)定的13.8V,控制浮充電壓時(shí)很準(zhǔn)確,調(diào)整R42時(shí)也要在浮充狀態(tài)下調(diào)整。
四、輸出整流管的散熱改造 充電器改完接汽車燈泡做負(fù)載試驗(yàn)時(shí),過幾分鐘輸出整流管的散熱器就燙手,趕快下電。分析原因是:原來整流管輸出電流2A,散熱是按2A設(shè)計(jì)的,現(xiàn)在電流變成了6A,產(chǎn)生的熱量與電流的平方成正比,是原來的9倍,所以散熱器燙手,必須對輸出整流管的散熱改造。充電器內(nèi)空間有限,只能在原散熱器上加裝小的散熱器。我用薄鋁板把一二次的散熱器連接起來了,又加了幾個(gè)小散熱器,這樣改造完效果也有限,仍不能滿足要求。原整流管用的是30A的快恢復(fù)管,如換用肖特基管導(dǎo)通壓降可大大降低,因此發(fā)熱量也會大大降低。本想換30A 100V肖特基管,但市場上不好買,只有60V的,耐壓低了點(diǎn)。抱著試試看的心理換上了30A 60V肖特基管,還真行,發(fā)熱量大大降低。更換的整流管的耐壓至少是輸出電壓的4倍,電流至少是輸出電流的3倍。
五、其它部分改造
1、輸出濾波電容原來是63V 470u的,現(xiàn)在電流大了,換個(gè)25V 2200u的
2、原充電器的輸出端還有一個(gè)防止電瓶向充電器反送電的二極管,5A的,現(xiàn)在輸出電流6A,5A的二極管肯定是不行了,換大的空間又不允許,所以取消了,我換了個(gè)舊ATX電源上拆下的小電感。
3、開關(guān)電源不能空載,本電路中HA17358由開關(guān)電源主回路供電,但負(fù)荷較小,為可靠又在輸出端并個(gè)電阻,兩個(gè)300Ω 0.5W串聯(lián),替換原來的電阻。
4、用13009替換已炸開的兩個(gè)開關(guān)管。原來的兩個(gè)開關(guān)管是全塑封的,因此開關(guān)管與散熱器間不需絕緣措施,新?lián)Q的開關(guān)管外殼是金屬的,必須采取絕緣措施。螺絲與開關(guān)管、開關(guān)管與散熱器間都需加絕緣墊,與散熱器絕緣,開關(guān)管與散熱器之間的絕緣還需涂導(dǎo)熱硅脂,以利散熱。
六、上電調(diào)試
改造完成后配好輸入輸出線,全面檢查一遍,先用穩(wěn)壓電源給控制部分加電,檢查控制電路部分正常后再接市電調(diào)試。通電時(shí)要在220V回路串一個(gè)220V 60W的燈泡,防止短路擴(kuò)大故障。調(diào)試時(shí)最好用汽車燈泡做負(fù)載進(jìn)行,對恒壓、恒流、浮充電壓及轉(zhuǎn)換電流都需調(diào)試。這個(gè)電源沒有散熱風(fēng)扇,改造完后散熱還是不理想,估計(jì)以前損壞的原因就是散熱不好,所以要對輸出功率限制。
本充電器改造的難點(diǎn)是變壓器的拆開重繞和輸出整流管的散熱改造,需要有一定的開關(guān)電源知識,有一定的動(dòng)手能力,調(diào)試時(shí)要小心,防止觸電。