电动车充电器原理及维修.pdf

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1、 电动车充电器原理及维修（上）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 UC3842驱动场效应管的单管开关电源，配合LM358双运放来实现三=RLL T R7 Q 图表1 r-rQ 寸 g CO B CO P lf 6 B PJ Ul C-t 爼 g 寸 l O n e Q f 佗 girsEh-fviuL 片-厂 CN-FZ ci nj LP 卩|00-89/帀 ei co-m -+0 g z V 竺 哲 VM 卄 NK 当 HM H 兰告 orwE s 秦埜笙工KE空 LtfL 蜀呂胃 RggEg 居 3Ji255 LLLLLCurJEmMErer 目 9 MiG Ifl 冲

2、 nJlC-Lh 寸 CfhL L|b LhCfl 寸寸才 L 击寸目口 CD S o E L F 匸 L g|芝 E L 匚I 匚lUCQ 土ini 220v交流电经 TO双向滤波抑制干扰，D1整流为脉动直流，再经 C11滤波形成稳 定的300V左右的直流电。U1为TL3842脉宽调制集成电路。其5 阶段充电方式。其电原理图和元件参数见图表 1）TO._竺一,IDTI Clt Ry R3-,C4 P2 M-T w P.I3 ra 喑0 Etl4 llufrf CIS Tru I 11 R13 R31 F 3 二卫5 PJ 1 L A w llS U3-肖寸口 zfiLU 0 Jnsa dTL

3、CJCi 虫LUO Jlscl 叫LM tSWdi LMtnl cai oul_ 勲-工 3iOV C5 脚为电源负极，7脚为电源正极，6脚为脉冲输出直接驱动场效应管 Q1（K1358）3脚为最大电流限制，调整 R25（2.5欧姆）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。4脚外接振荡电阻R1,和振荡电容C1。T1为高频脉冲变压器,其作用有三个。第一是把高压脉冲将压为低压脉冲。第二是起到隔离 高压的作用，以防触电。第三是为 UC3842提供工作电源。D4为高 频整流管（16A60V）C10为低压滤波电容，D5为12V稳压二极管,U3（TL431）为精密基准电

4、压源，配合 U2（光耦合器4N35）起到自动 调节充电器电压的作用。调整w2（微调电阻）可以细调充电器的电压。300 mA)O R5,C8,C3,达至y U1的第7脚。强迫U1启动。U1的6脚输出方波脉冲，Q1工作，电流经R25到地。同时T1副 线圈产生感应电压，经 D3,R12给U1提供可靠电源。T1输出线圈 的电压经D4,C10整流滤波得到稳定的电压。此电压一路经 D7（D7 起到防止电池的电流倒灌给充电器的作用）给电池充电。第二路经 R14,D5,C9,为LM358（双运算放大器，1脚为电源地，8脚为电源正）及其外围电路提供12V工作电源。D9为LM358提供基准电压，经 R26,R4分

5、压达到LM358的第二脚和第5脚。正常充电时，R27上 端有0.15 0.18V左右电压，此电压经R17加到LM358第三脚，从 D10是电源指示灯。D6为充电指示灯。R27是电流取样电阻（0.1 欧姆，5w）改变W1 的阻值可以调整充电器转浮充的拐点电流（200 通电开始时,C11上有300V左右电压。此电压一路经 T1加 载到Q1。第二路经 1脚送出高电压。此电压一路经 R18,强迫Q2导通，D6（红灯）点 亮，第二路注入LM358的6脚，7脚输出低电压，迫使 Q3关断,D10（绿灯）熄灭，充电器进入恒流充电阶段。当电池电压上升到44.2V 左右时，充电器进入恒压充电阶段，输出电压维持在

6、44.2V左右，充 电器进入恒压充电阶段，电流逐渐减小。当充电电流减小到 200mA 300mA时，R27上端的电压下降，LM358的3脚电压低于2脚,1脚输出低电压，Q2关断，D6熄灭。同时7脚输出高电压，此电压 一路使Q3导通，D10点亮。另一路经D8，W1到达反馈电路，使 电压降低。充电器进入 UC 3842 3IAC3RAM(toggle flip flop used only in UC3844T and UC3B45TJ 6脚输出波形 图表2 涓流充电阶段。1-2小时后充电结束。充电器常见的故障有三大类。1:高压故障2;低压故障3:高压，低压均有故障。高压故障的主要现象是指示灯不亮

7、，其特 征有保险丝熔断，整流二极管 D1击穿，电容C11鼓包或炸裂。Q1击穿,R25开路。U1的7脚对地短路。R5开路，U1无启动电 压。更换以上元件即可修复。若 U1的7脚有11V以上电压，8 脚有5V电压，说明U1基本正常。应重点检测 Q1和T1的引脚 是否有虚焊。若连续击穿Q1，且Q1不发烫，一般是D2,C4失效,若是Q1击穿且发烫，一般是低压部分有漏电或短路，过大或 UC3842的6脚输出脉冲波形不正常，Q1的开关损耗和发热量大 增，导致Q1过热烧毁。高压故障的其他现象有指示灯闪烁，输 出电压偏低且不稳定，一般是 T1的引脚有虚焊，或者D3,R12开 路,TL3842及其外围电路无工作

8、电源。另有一种罕见的高压故障 是输出电压偏高到120V以上，一般是U2失效，R13开路所致或 U3击穿使U1的2脚电压拉低，6脚送出超宽脉冲。此时不能长 时间通电，否则将严重烧毁低压电路。低压故障大部分是充电器与电池正负极接反，导致R27烧断，LM358击穿。其现象是红灯一直亮，绿灯不亮，输出电压低，或者 输出电压接近0V，更换以上元件即可修复。另外 W2因抖动，输出 电压漂移，若输出电压偏高，电池会过充，严重失水，发烫，最终导 致热失控，充爆电池。若输出电压偏低，会导致电池欠充。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，光耦合器 4N35，场效应管，电解电容，集成电路

9、，R25,R5,R12,R27，尤其是 D4（16A60V,快恢复二极管），C10（63V,470UF）。避免盲目通电使故障范围进一步扩大。有一部分充 电器输出端具有防反接，防短路等特殊功能。其实就是输出端多加一 个继电器，在反接，短路的情况下继电器不工作，充电器无电压输出。还有一部分充电器也具有防反接，防短路的功能，其原理与前面 介绍的不同，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）。待电源正常启动后，就由充电器提供低压工作电源。这种充电器的控制芯片一般是以 TL494为核心，推动2只13007高 压三极管。配合LM324（4运算放大器），实现三阶段充电。未完待续 编写

10、：朱明刚（）2004.03.12 电动车充电器原理及维修（下）TFl C4 TF2 10 DI，门 Er LU El V3 KL：EUl iT 屯 Tj _l VCC C TLW r-c=3-r C：4丄 _ Tl WJ.-Vi Lf IE Q3 TF if Cll P3i R23 K：S ST Dl?4 I D15 E*L i=fvyr=|=u r*H T 3 CIST JOG：j?:皿 2C M-?PJ3%2E vcc I _ I祜由哥 充电就 ilf 电媳 b 严-I 吐 Lihiir 此充电器是以TL494为核心，推动2只13007咼压三极管，配合 LM324(4运算放大器 TL 49

11、4 雷叵 Cflfipen/PWN rr Copp Input Deadtme 1=7 Ctrtral LA Era 先C|CT叵 OKtattf GfOuid 叵 C2 E2 C1叵 T E1 rboVtewl 220V交流电经D1-D4整流,)，实现三阶段充电 LM324 1OUT U 1 14 4OUT 1IN-2 13 4IN-1IN+3 12 4IN+Vcci 4 11 GND 2IIN+5 10 3IN+2IN-6 9 3IN-2OUT 7 8 3OUT C5滤波得到300V左右直流电。此电压给C4充电，经TF1高压绕组，TF2主绕组,V2等形成启动电 流。TF2反馈绕组产生感应电

12、压，使 V1,V2轮流导通。因此在TF1 低压供电绕组产生电压，经D9,D10整流，C8滤波，给 TL494,LM324,V3,V4等供电。此时输出电压较低。TL494启动后其 8脚，11脚轮流输出脉冲，推动V3,V4，经TF2反馈绕组激励V1,V2。使V1,V2,由自激状态转入受控状态。TF2输出绕组电压上升，此电 压经R29,R26,R27分压后反馈给TL494的1脚（电压反馈）使输出 电压稳定在41.2V上。R30是电流取样电阻，充电时 R30产生压降。此电压经R11,R12反馈给TL494的15脚（电流反馈）使充电电流恒 定在1.8A左右。另外充电电流在D20上产生压降，经R42到达LM324 的3脚。使2脚输出高电压点亮充电灯，同时7脚输出低电压，浮充 灯熄灭。充电器进入恒流充电阶段。而且 7脚低电压拉低D19阳极 的电压。使TL494的1脚电压降低，这将导致充电器最高输出电压 达到44.8V。当电池电压上升至44.8V时，进入恒压阶段。当充电电流降低到0.3A 0.4A时LM324的3脚电压降低，1 脚输出低电压，充电灯熄灭。同时7脚输出高电压，浮充灯点亮。而 且7脚高电压抬高D19阳极的电压。使TL494的1脚电压上升，这 将导致充电器输出电压降低到 41.2V上。充电器进入浮充。