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标题: 剖析电动车充电器 [打印本页]

作者: 科技之光    时间: 2008-3-13 20:50     标题: 剖析电动车充电器

剖析电动车充电器
一、工作原理分析(参阅原理图):           
    UC3842工作原理:

    该电路的电源部分使用单端式脉宽调制型开关电源,脉宽调制IC使用的是UC3842。UC3842是一种电流型脉宽控制器,它可以直接驱动MOS管、IGBT等,适合于制作单端电路。

    220V整流滤波后的约300V直流电压经电阻R1降压后加到UC3842的供电端(7端),为UC3842提供启动电压,UC3842内部设有欠压锁定电路,其开启和关闭阈值分别为16V和10V。在开启之前,UC3842消耗的电流在1mA以内。启动正常工作后,它的消耗电流约为15mA。反馈绕组为其提供维持正常工作电压。由于漏感等原因,开关电源在每个开关周期有很大的开关尖峰,即使在占空比很小时,辅助电压也不能降到足够低,所以辅助电源的整流二极管上串一个电阻(R3),它和C9形成RC滤波,滤掉开通瞬间的尖峰。 接在4脚的R5、C6决定了开关电源的工作频率。计算公式为:Fosc (kHz) = 1.72 / (RT (k) × CT (uf)),此电路的工作频率为40KHz。

   过载和短路保护,通过在开关管的源极串一个电阻(R12),把电流信号经R10、R11送到3842的第3脚来实现保护。当电源过载时,3842保护动作,使占空比减小,输出电压降低,3842的供电电压也跟着降低,当低到3842不能工作时,整个电路关闭,然后靠R1开始下一次启动过程。在这种保护状态下,电源只工作几个开关周期,然后进入很长时间(约

500ms)的启动过程,平均功率很低,即使长时间输出短路也不会导致电源的损坏。

   稳压过程:

   UC3842的2脚是电压检测端。输出电压经R18、R19、W1分压为U4(TL431)参考端(1脚)提供参考电压。TL431是一个有良好的热稳定性能的三端可调分流基准源。内部含有一个2.5V的基准电压,所以当在参考端引入输出反馈时,器件可以通过从阴极(3脚)到阳极(2脚)很宽范围的分流,控制输出电压。若输出电压增大,反馈量增大,TL431的分流也就增加。线性光耦(U2)的发光二极管亮度增加,输出电阻减小。UC3842的2脚电压升高,驱动脉宽减小。最终使电压稳定下来。

   充电过程:

   当BATT+、BATT-接上畜电池时,畜电池正端经R13、D10使K1吸合。充电回路闭合,畜电池开始充电。当畜电池接反时,由于D10反向截止,K1不会吸合,充电回路处于断开状态。不会烧坏R14、D7、D8、C11等元件。

    刚充电时,畜电池电压很低,充电电流会很大。R14两端的压降大于U3A的2脚R23、R24的分压电压,U3A输出高电平,D13(红色,充电指示灯)亮。当充电电流达到1.8A时,R14两端的压降等于U5A的3脚R30、R31的分压电压,U5A开始起控。只要输出电流有一点增加,U5A的1脚随即输出低电平,U2的1、2脚电流增加,4、5脚电阻减小,U1的2脚电压升高,输出电压下降,最终使电流恒定在1.8A。

    随着充电时间的增加,畜电池的电压也渐渐上升,当充电电压达到最高充电电压(44V)时。U4的参考端电压将达到2.5V,U4开始起控,使电压稳定下来。调节W1可以微调电压值。此时电流不再恒定,而是渐渐减小。U5A也不再起控,一直处于高电平输出状态,由于D17的反向截止,不会影响输出电压。

    当充电电流小于0.4A时,R14两端的压降小于U3A的2脚R23、R24的分压电压,U3A输出低电平,D13灭。此时U3B的5脚电压高于6脚电压,7脚输出高电平,D14(绿色,电源/浮充指示灯)亮,表示已充满,进入浮充状态。同时经R27限流,D15稳压,通过R28、D9、W2使U4的参考端电压增加,从而使最大充电电压降为浮充电压。调节W2可微调浮充电压。



二、常见故障及维修:

    指示灯不亮,无电压输出:

    1、出现此现象先测量U1的7脚对地阻值(1K档,红表笔接地),应有100K左右的阻值。否则U1已烧坏。此故障一般是次级滤波电容C11、开关变压器T1的次级脱焊所致。由于C11、T1比较重,有些车主常把充电器随车带上。极易造成C11、T1等比较重的元件脱焊。C11、T1脱焊后,U4的取样电压减小或无,最终导致U1供电绕组电压升高而烧坏U1。维修时,更换U1的同时还应补焊C11、T1等才能通电。不然在很短时间再次烧坏U1。

    2、Q1击穿,一般是接在开关管Q1栅极的电阻R6阻值变大,驱动不足,Q1工作在放大状态,导致Q1过热而击穿。Q1击穿后,R12在瞬间就会被烧断,300V电压经过R10、R11到U1的3脚,导致U1烧坏。

    3、保险管FUSE烧断,由于220V市电整流后直接给C3充电,在接通电源的瞬间电流非常大。所以FUSE易烧断。

    指示灯不亮,有电压输出:

    1、D11或C12击穿、R20断路造成U3的8脚对地无12V电压。

    2、U3损坏,若U3的8脚对地有12V电压,短路3、8脚,此时1脚应有12V电压,否则U3A损坏。同样,短路5、8脚,7脚应有12电压。

    3、D13或D14本身损坏,R25、R26断路。

    畜电池不能充满,充电电压偏低:

    1、W1接触不良或R19阻值变大,使U4取样电压偏高,导致输出电压偏低。

    2、C13漏电,也会导致U4取样电压偏高,输出电压偏低。

    3、TL431不良。
作者: huxibo    时间: 2008-3-13 21:52

好文章顶一下
作者: 志勇维修    时间: 2008-3-13 22:18

现在充电器小问题值得修,问题大点还不如买一个,挺便宜的,修20元就嫌贵了,说买一个才40-50元。
作者: jian731019    时间: 2008-3-13 23:42

是的,修的话大一点的故障还不如新买一个
作者: 张灯国    时间: 2008-3-14 13:30

值得学习一下,谢谢了!
作者: 沙河    时间: 2008-3-17 11:39

有图配合更好,谢啦
作者: cjppp94    时间: 2008-3-24 10:37

值得学习,要是有图就更好啦。
作者: 长军电器    时间: 2008-4-28 00:39

好文章啊




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