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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 双运放来实现三阶段充电方式。其电原理图和元件参数见图表 1)
图表 1
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220v 交流电经 T0 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 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。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(200-300 mA)。
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R5,C8,C3, 达到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
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R26,R4 分压达到 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
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 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
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4 脚振荡波形
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,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
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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,
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