电动车充电器原理及结构(7页).doc

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1、-第 1 页电动车充电器原理及结构-第 2 页电动车充电器原理及维修电动车充电器原理及维修常用电动车充电器根据电路结构可大致分为两种。常用电动车充电器根据电路结构可大致分为两种。第一种是以第一种是以 uc3842驱动场效应管的单管开关电源，驱动场效应管的单管开关电源，配合配合 LM358双运放来实现三阶段充电方式双运放来实现三阶段充电方式。其电原理其电原理图和元件参数见图和元件参数见 图表图表1点击图片在新窗口查看清晰大图点击图片在新窗口查看清晰大图图表图表1工作原理工作原理：220v 交流电经交流电经 T0双向滤波抑制干扰双向滤波抑制干扰，D1整流为脉动直流，再经整流为脉动直流，再经 C11

2、滤波形成稳定的滤波形成稳定的300V 左左右的直流电右的直流电。U1 为为 TL3842脉宽调制集成电路脉宽调制集成电路。其其5脚为电源负极脚为电源负极，7脚为电源正极脚为电源正极，6脚为脉冲输出直接脚为脉冲输出直接驱动场效应管驱动场效应管 Q1(K1358)3脚为最大电流限制，调脚为最大电流限制，调整整R25(2.5欧姆欧姆)的阻值可以调整充电器的最大电流。的阻值可以调整充电器的最大电流。2脚为电压反馈，可以调节充电器的输出电压。脚为电压反馈，可以调节充电器的输出电压。4脚外脚外接振荡电阻接振荡电阻 R1,和振荡电容和振荡电容 C1。T1为高频脉冲变压为高频脉冲变压器器，其作用有三个其作用有

3、三个。第一是把高压脉冲将压为低压脉第一是把高压脉冲将压为低压脉冲冲。第二是起到隔离高压的作用第二是起到隔离高压的作用，以防触电以防触电。第三是第三是为为 uc3842提供工作电源提供工作电源。D4为高频整流管为高频整流管（16A60V）C10 为 低 压 滤 波 电 容为 低 压 滤 波 电 容,D5 为为 12V 稳 压 二 极 管，稳 压 二 极 管，-第 3 页U3(TL431)为精密基准电压源，配合为精密基准电压源，配合 U2(光耦合器光耦合器4N35)起到自动调节充电器电压的作用起到自动调节充电器电压的作用。调整调整 w2(微微调电阻调电阻)可以细调充电器的电压。可以细调充电器的电压

4、。D10是电源指示灯是电源指示灯。D6为充电指示灯。为充电指示灯。R27是电流取样电阻（是电流取样电阻（0.1欧姆欧姆，5w）改变改变 W1的阻值可以调整充电器转浮充的拐点电的阻值可以调整充电器转浮充的拐点电流流（200300 mA）通电开始时通电开始时，C11上有上有300v 左右左右电压。此电压一路经电压。此电压一路经 T1加载到加载到 Q1。第二路。第二路经经R5,C8,C3,达到达到 U1的第的第7脚。强迫脚。强迫 U1启动。启动。U1的的6脚输出方波脉冲，脚输出方波脉冲，Q1工作，电流经工作，电流经 R25到地。同到地。同时时T1副线圈产生感应电压副线圈产生感应电压，经经 D3,R1

5、2给给 U1提供可靠电提供可靠电源。源。T1输出线圈的电压经输出线圈的电压经 D4,C10整流滤波得到稳定整流滤波得到稳定的电压。此电压一路经的电压。此电压一路经 D7（D7起到防止电池的电流起到防止电池的电流倒灌给充电器的作用）给电池充电。第二路倒灌给充电器的作用）给电池充电。第二路经经R14,D5,C9,为为 LM358(双运算放大器双运算放大器，1脚为电源地脚为电源地，8脚为电源正脚为电源正)及其外围电路提供及其外围电路提供12V 工作电源工作电源。D9为为LM358提供基准电压提供基准电压，经经 R26,R4分压达到分压达到 LM358的的第二脚和第第二脚和第5脚脚。正常充电时正常充电

6、时，R27上端有上端有0.150.18V左右电压，此电压经左右电压，此电压经 R17加到加到 LM358第三脚，从第三脚，从1脚脚送出高电压送出高电压。此电压一路经此电压一路经 R18,强迫强迫 Q2导通导通，D6（红红灯灯）点亮点亮，第二路注入第二路注入 LM358的的6脚脚，7脚输出低电压脚输出低电压，迫使迫使 Q3关断关断，D10(绿灯绿灯)熄灭熄灭，充电器进入恒流充电充电器进入恒流充电阶段阶段。当电池电压上升到当电池电压上升到44.2V 左右时左右时,充电器进入恒充电器进入恒-第 4 页压充电阶段，输出电压维持在压充电阶段，输出电压维持在44.2V 左右，充电器进左右，充电器进入恒压充

7、电阶段入恒压充电阶段，电流逐渐减小电流逐渐减小。当充电电流减小到当充电电流减小到200mA300mA 时，时，R27上端的电压下降，上端的电压下降，LM358的的3脚电压低于脚电压低于2脚，脚，1脚输出低电压，脚输出低电压，Q2关断，关断，D6熄灭。同时熄灭。同时7脚输出高电压，此电压一路使脚输出高电压，此电压一路使 Q3导通导通，D10点亮。另一路经点亮。另一路经 D8，W1到达反馈电路，使电压到达反馈电路，使电压降低降低。充电器进入涓流充电阶段充电器进入涓流充电阶段。12小时后充电结小时后充电结束。束。充电器常见的故障有三大类。充电器常见的故障有三大类。1：高压故障：高压故障 2;低压故低

8、压故障障 3：高压高压，低压均有故障低压均有故障。高压故障的主要现象是高压故障的主要现象是指示灯不亮，其特征有保险丝熔断，整流二极管指示灯不亮，其特征有保险丝熔断，整流二极管 D1击穿，电容击穿，电容 C11鼓包或炸裂。鼓包或炸裂。Q1击穿击穿,R25开路。开路。U1的的7脚对地短路脚对地短路。R5开路开路，U1无启动电压无启动电压。更换以上更换以上元件即可修复。若元件即可修复。若 U1的的7脚有脚有11V 以上电压，以上电压，8脚有脚有5V 电压，说明电压，说明 U1基本正常。应重点检测基本正常。应重点检测 Q1和和 T1的的引脚是否有虚焊引脚是否有虚焊。若连续击穿若连续击穿 Q1，且且 Q

9、1不发烫不发烫，一一般是般是 D2,C4失效，若是失效，若是 Q1击穿且发烫，一般是低压击穿且发烫，一般是低压部分有漏电或短路部分有漏电或短路，过大或过大或 UC3842的的6脚输出脉冲波脚输出脉冲波形不正常，形不正常，Q1的开关损耗和发热量大增，导致的开关损耗和发热量大增，导致 Q1过过热烧毁热烧毁。高压故障的其他现象有指示灯闪烁高压故障的其他现象有指示灯闪烁，输出电输出电压偏低且不稳定，一般是压偏低且不稳定，一般是 T1的引脚有虚焊的引脚有虚焊,或或者者-第 5 页D3,R12开路开路,TL3842及其外围电路无工作电源及其外围电路无工作电源。另有另有一种罕见的高压故障是输出电压偏高到一种

10、罕见的高压故障是输出电压偏高到120V 以上，以上，一般是一般是 U2失效，失效，R13开路所致或开路所致或 U3击穿使击穿使 U1的的2脚脚电压拉低电压拉低，6脚送出超宽脉冲脚送出超宽脉冲。此时不能长时间通电此时不能长时间通电，否则将严重烧毁低压电路否则将严重烧毁低压电路。低压故障大部分是充电器低压故障大部分是充电器与电池正负极接反与电池正负极接反，导致导致 R27烧断烧断，LM358击穿击穿。其其现象是红灯一直亮现象是红灯一直亮，绿灯不亮绿灯不亮，输出电压低输出电压低，或者输或者输出电压接近出电压接近0V，更换以上元件即可修复。另外，更换以上元件即可修复。另外 W2因因抖动抖动，输出电压漂

11、移输出电压漂移，若输出电压偏高若输出电压偏高，电池会过充电池会过充，严重失水严重失水，发烫发烫，最终导致热失控最终导致热失控，充爆电池充爆电池。若输若输出电压偏低出电压偏低，会导致电池欠充会导致电池欠充。高低压电路均有故障高低压电路均有故障时，通电前应首先全面检测所有的二极管，三极管时，通电前应首先全面检测所有的二极管，三极管，光耦合器光耦合器4N35，场效应管，电解电容，集成电路，场效应管，电解电容，集成电路，R25,R5,R12,R27，尤其是，尤其是 D4（16A60V,快恢复二极快恢复二极管管），C10(63V,470UF)。避免盲目通电使故障范围进。避免盲目通电使故障范围进一步扩大一

12、步扩大。有一部分充电器输出端具有防反接有一部分充电器输出端具有防反接，防短防短路等特殊功能路等特殊功能。其实就是输出端多加一个继电器其实就是输出端多加一个继电器，在在反接反接，短路的情况下继电器不工作短路的情况下继电器不工作，充电器无电压输充电器无电压输出出。还有一部分充电器也具有防反接还有一部分充电器也具有防反接，防短路的功能防短路的功能，其原理与前面介绍的不同其原理与前面介绍的不同，其低压电路的启动电压由其低压电路的启动电压由被充电池提供，且接有一个二极管（防反接被充电池提供，且接有一个二极管（防反接）。待电。待电源正常启动后，就由充电器提供低压工作电源。源正常启动后，就由充电器提供低压工

13、作电源。-第 6 页第二种充电器的控制芯片一般是以第二种充电器的控制芯片一般是以 TL494为核心为核心，推推动动2只只13007高压三极管。配合高压三极管。配合 LM324（4运算放大运算放大器器），实现三阶段充电。见图表，实现三阶段充电。见图表2点击图片在新窗口查看清晰大图点击图片在新窗口查看清晰大图220V 交流电经交流电经 D1-D4整流整流，C5滤波得到滤波得到300V 左右直流电左右直流电。此电压给此电压给 C4充电充电，经经 TF1高压绕高压绕组组，TF2主绕组主绕组,V2等形成启动电流等形成启动电流。TF2反馈绕组产反馈绕组产生感应电压，使生感应电压，使 V1，V2轮流导通。因

14、此在轮流导通。因此在 TF1低压低压供电绕组产生电压，经供电绕组产生电压，经 D9,D10整流，整流，C8滤波，滤波，给给TL494,LM324,V3,V4等供电。此时输出电压较低。等供电。此时输出电压较低。TL494启动后其启动后其8脚脚，11脚轮流输出脉冲脚轮流输出脉冲，推动推动 V3,V4，经经 TF2反馈绕组激励反馈绕组激励 V1,V2。使使 V1,V2,由自激状态转由自激状态转入受控状态。入受控状态。TF2输出绕组电压上升，此电压输出绕组电压上升，此电压经经R29,R26,R27分压后反馈给分压后反馈给 TL494的的1脚脚（电压反馈电压反馈）使输出电压稳定在使输出电压稳定在41.2

15、V 上。上。R30是电流取样电阻，是电流取样电阻，充电时充电时 R30产生压降。此电压经产生压降。此电压经 R11,R12反馈反馈给给TL494的的15脚脚（电流反馈电流反馈）使充电电流恒定在使充电电流恒定在1.8A 左左右。另外充电电流在右。另外充电电流在 D20上产生压降，经上产生压降，经 R42到到达达LM324的的3脚。使脚。使2脚输出高电压点亮充电灯，同时脚输出高电压点亮充电灯，同时7脚输出低电压脚输出低电压，浮充灯熄灭浮充灯熄灭。充电器进入恒流充电阶充电器进入恒流充电阶段。而且段。而且7脚低电压拉低脚低电压拉低 D19阳极的电压。使阳极的电压。使 TL494的的1脚电压降低，这将导致充电器最高输出电压达到脚电压降低，这将导致充电器最高输出电压达到-第 7 页44.8V。当电池电压上升至。当电池电压上升至44.8V 时，进入恒压阶段时，进入恒压阶段。当充电电流降低到当充电电流降低到0.3A0.4A 时时 LM324的的3脚电压脚电压降低降低，1脚输出低电压脚输出低电压，充电灯熄灭充电灯熄灭。同时同时7脚输出高脚输出高电压，浮充灯点亮。而且电压，浮充灯点亮。而且7脚高电压抬高脚高电压抬高 D19阳极的阳极的电压。使电压。使 TL494的的1脚电压上升，这将导致充电器输脚电压上升，这将导致充电器输出电压降低到出电压降低到41.2V 上。充电器进入浮充。上。充电器进入浮充。