电动车充电器原理图
电动车充电器原理图
电动车充电器36V/48V
一、CD-L-36型电动自行车电池充电器
    这是一种脉冲调制(PWM)式开关电源充电器,具有恒流充电、充电电压监测防过充和涓流充电等功能。
1.主要技术参数:
(1)输入电源电压为175~266V(50Hz~60Hz)。(2)输出电压:44.3V±0.3V。输出电流(视电池容量不同):1.8—2A。若被充电池容量为12Ah,则充电时间约为9小时.充电效率约为88%。
2.电路原理
测绘电路原理图见附图1所示。
市电经C1、L共轭抗干扰电路、D1~D4整流、BT扼流、C3滤波后形成310V左右直流电压,经启动电阻R1、R2加至脉宽调制IC1(TL3842F)脚,IC1起振,从脚输出激励脉冲,激励V1(ZRFP750)场效应管,T初级线圈N1有脉冲电流,N2产生感应电流经D5、R4回授给IC1脚供电,使IC1建立稳定的振荡脉冲输出。同时,在N3感生的电流经D7(BYW29)整流、C16滤波后输出44V±0.3V充电电压。
    当输出端接上被充电池(残余电压为32V左右)时,将输出1.8A~2A的充电电流,在充电限流/恒流取样电阻R8(1.5Ω)上的压降大于(TC431)中2.5V基准比较电压,使V3 K极电位降低,LED2(红)发光,表示正在充电。 
    V5、R28、R26、R18等构成电压监测电路,以保证不过充。由于开始充电时,被充电池电压较低,而且在R18上的恒流充电电压降较大,所以V5(TC431)的R端电压远低于2.5V,V5 K极电位较高,LED2(绿)不亮,IC2脚间电压很小,其脚间内阻呈高阻抗,使IC1脚(误差放大器反相输入端)的电位较低;脚电位保持不变,所以脚保持输出脉宽较宽且较稳定的激励脉冲,使T次级持续输出额定充电电流。随着充电电压上升,当将要达到额定电压(44V)时,由于V5的反馈作用.充电电流也有所下降,V5 R极取样电压高于2.5V,V5 K极电压立即下降,使IC2脚间电压升高,脚间内阻下降,IC1脚电压均上升,使脚输出脉冲宽度变窄,T次级输出电流大大减小。此时.因R18上的电流减小,压降变低,V3 K极电位升高,LED1熄灭;与此同时LED2因V5 K极电位降低而点亮,表示电池已充足,恒流充电阶段结束,进入浮充(涓流)阶段。此时,在浮充阶段(约2小时)内随时都可取用电池。
3.故障检修
    (1)故障现象:无充电电压输出。
    首先查C3上有无310V直流电压,若无且BX未熔断,多数是电源电路(如L、D1~D4、RT等)有开路故障。而BX熔断,可能为电源电路有短路情况或V1击穿所致。
    如果有310V电压,故障原因就较多,如IC1未起振等.应查IC1的工作状态。先查IC1脚有无20V左右的电压、脚有无5V基准电压;然后查其余各脚在空载情况下的电压,正常时脚为0V、脚为2V、脚为0.5V。而脚受控于IC2脚电压,在空载时脚为3.8V、脚为1V左右。若上述相符.则IC1等基本正常。应查T次级N3、D7有无开路等。
    (2)故障现象:电池长时间充不满。
    此时两个指示灯之一亮,应查电池本身及输出插头接触是否良好。若指示灯部不亮,而输出电压较低,可能是IC1工作不正常或V1不良,可在空载情况下测IC1各脚电压,若正常查输出部分。如R26虚焊(似通非通),使V5取样电压时高时低,IC2脚电压时高时低.此时脉宽也时宽时窄,导致输出电流不恒定,因而电池久充不满。
二、快达DZ-2-48型智能全自动充电器
    这款自激/他激式半桥驱动脉宽调制充电器,适用于电摩和电三轮。采用恒压、限流和在浮充时采取变压、变流保持的方式,提高充电效率。具有过充、过流、短路保护等功能,电池充满后自动转入浮充状态。
1.主要技术参数:
(1)输入电压:AC220V±10%。(2)输出电压:DC59V±0.2V。(2)输出电流:≤2.5A。
2.电路原理
    测绘电路原理图如图2所示。
220V市电经L1、C11、C10高频抑制,D13-D16整流、C12滤波,建立约310V直流电压。V3、V4、T1等组成半桥式变换器,开始通电即形成较弱的自激振荡,V3、V4交替导通和截止。这样,T1的N3和T2的N1,经隔直电容C9,在V3、V4交替导通和截止的过程中感生电磁势,一方面通过T1N3的回授维持变换器的振荡;另一方面经T2N1将电磁能耦合至T2的N2和N3,经D9、D10全波整流得到20V电压。此电压给IC1(TL494CN)12脚Vcc端供电;同时,LED1(红)亮;12V风扇电机旋转,给机内风冷。并在IC1内部建立起5V基准电压,此电压经C3给IC1脚以高电平,当C3充电结束,使脚复位为低电平时,由IC1脚和C1、R29组成的振荡电路起振。从、11脚分别输出相位相差180°的激励脉冲,分别激励V1、V2导通和截止,经T1的N4、N5中建立的高频电磁势,耦合到T1的N1、N2进一步增强了对V3、V4的激励,形成强烈的他激振荡。进而经T1的N3、T2的N1形成强电磁势,在T2的N2、N1感应稳定的电压,T2的N4、N5输出的电压经高频对管V5全波整流,经L2高频扼流、二极管(6A10)输出。此时,对在X2输出插接件上的被充电电池组(48V)进行恒流充电。电路中R20(100kΩ)和R28(10kΩ)分压,加至IC1脚,设置了一个死区控制电位,以设定占空比。也可以说使脚、11脚输出的激励脉冲之间形成一段静止区,以使V1、V2在导通/截止的交越瞬间不致发生同时导通。图中D1、D2用以抬高V1、V2射极的电位,以使其截止可靠。
    (1)充电指示和过流保护在恒流充电期间,充电电流在取样电阻R37上形成负极性电流取样电压(视电池容量不同约-2V——3V),此负电压一路经R30加至IC2脚,使脚输出高电平,使双LED2的红指示灯亮,表示正在恒流充电;另一路经R16传输至IC1 15脚(控制放大器反相输入端)。一旦过流(甚至发生短路),在R37上产生较大的负电压,将使IC1输出的激励脉冲宽度大大减小,使输出电压大大降低(甚至无输出)而保护充电器和被充电池。
    (2)过压保护 当充电电池电压逐渐升高到接近设定的59V额定电压时,在R25(2kΩ)上的取样电压,使IC1脚电压超过由IC1 14脚输出的5V基准电压,并经R19、R27分压设定的脚电压(3V)时,将使IC1输出的脉冲宽度大大减小。这时,T2的N4、N5输出电流转为涓流,维持浮充电,在R37上的压降(负电压)减小,IC1的基准电压使IC2脚呈正电位,使脚输出低电平(LED2熄灭),并使脚输出高电平,LED2亮,表示恒流充电阶段结束.进行浮充电阶段。在2小时内随时都可取用电池。
    应注意,取下已充满的电池前应先切断充电器输入端的市电;而充电时应先接上被充池再接通市电。
3.常见故障检修
(1)故障现象:无充电电压输出,连空载时也无输出。
    此故障的检修重点在电源输入和变换部分。首先测C12上有无310V直流电压,如有,多数为V3、V4变换部分未起振。若用数字万用表测V3、V4基极对发射极之间应有-0.3V左右的电压,否则未起振。此时,应查T1的N1、N2及偏置电路元件有无虚焊、脱焊、失效等;若已起振,则为T1的N3、T2的N1、C9回路开路。
    若无310V电压、且FVl熔断,多数为V3、V4、C12或D13-D16之一短路。而FV1未熔断,多为电源回路的L1、D13-D16开路。
(2)故障现象:充电无电压(或很低),但空载有电压输出。
    此现象表明电源输入和变换部分正常,故障在他激部分。此时测C5有无20V电压,若无是D10、D9及N2、N3回路不通,或D10、D9之一短路。如有20V电压,可能为IC1不良不起振;过流、过压取样电路失去取样电压;C3漏电严重等导致他激脉冲很窄甚至无他激脉冲。
    这是一种脉冲调制(PWM)式开关电源充电器,具有恒流充电、充电电压监测防过充和涓流充电等功能。
1.主要技术参数:
(1)输入电源电压为175~266V(50Hz~60Hz)。(2)输出电压:44.3V±0.3V。输出电流(视电池容量不同):1.8—2A。若被充电池容量为12Ah,则充电时间约为9小时.充电效率约为88%。
2.电路原理
测绘电路原理图见附图1所示。市电经C1、L共轭抗干扰电路、D1~D4整流、BT扼流、C3滤波后形成310V左右直流电压,经启动电阻R1、R2加至脉宽调制IC1(TL3842F)脚,IC1起振,从脚输出激励脉冲,激励V1(ZRFP750)场效应管,T初级线圈N1有脉冲电流,N2产生感应电流经D5、R4回授给IC1脚供电,使IC1建立稳定的振荡脉冲输出。同时,在N3感生的电流经D7(BYW29)整流、C16滤波后输出44V±0.3V充电电压。
    当输出端接上被充电池(残余电压为32V左右)时,将输出1.8A~2A的充电电流,在充电限流/恒流取样电阻R8(1.5Ω)上的压降大于(TC431)中2.5V基准比较电压,使V3 K极电位降低,LED2(红)发光,表示正在充电。 
    V5、R28、R26、R18等构成电压监测电路,以保证不过充。由于开始充电时,被充电池电压较低,而且在R18上的恒流充电电压降较大,所以V5(TC431)的R端电压远低于2.5V,V5 K极电位较高,LED2(绿)不亮,IC2脚间电压很小,其脚间内阻呈高阻抗,使IC1脚(误差放大器反相输入端)的电位较低;脚电位保持不变,所以脚保持输出脉宽较宽且较稳定的激励脉冲,使T次级持续输出额定充电电流。随着充电电压上升,当将要达到额定电压(44V)时,由于V5的反馈作用.充电电流也有所下降,V5 R极取样电压高于2.5V,V5 K极电压立即下降,使IC2脚间电压升高,脚间内阻下降,IC1脚电压均上升,使脚输出脉冲宽度变窄,T次级输出电流大大减小。此时.因R18上的电流减小,压降变低,V3 K极电位升高,LED1熄灭;与此同时LED2因V5 K极电位降低而点亮,表示电池已充足,恒流充电阶段结束,进入浮充(涓流)阶段。此时,在浮充阶段(约2小时)内随时都可取用电池。
3.故障检修
    (1)故障现象:无充电电压输出。
    首先查C3上有无310V直流电压,若无且BX未熔断,多数是电源电路(如L、D1~D4、RT等)有开路故障。而BX熔断,可能为电源电路有短路情况或V1击穿所致。
    如果有310V电压,故障原因就较多,如IC1未起振等.应查IC1的工作状态。先查IC1脚有无20V左右的电压、脚有无5V基准电压;然后查其余各脚在空载情况下的电压,正常时脚为0V、脚为2V、脚为0.5V。而脚受控于IC2脚电压,在空载时电动车电池充电脚为3.8V、脚为1V左右。若上述相符.则IC1等基本正常。应查T次级N3、D7有无开路等。
    (2)故障现象:电池长时间充不满。
    此时两个指示灯之一亮,应查电池本身及输出插头接触是否良好。若指示灯部不亮,而输出电压较低,可能是IC1工作不正常或V1不良,可在空载情况下测IC1各脚电压,若正常查输出部分。如R26虚焊(似通非通),使V5取样电压时高时低,IC2脚电压时高时低.此时脉宽也时宽时窄,导致输出电流不恒定,因而电池久充不满。
二、快达DZ-2-48型智能全自动充电器
    这款自激/他激式半桥驱动脉宽调制充电器,适用于电摩和电三轮。采用恒压、限流和在浮充时采取变压、变流保持的方式,提高充电效率。具有过充、过流、短路保护等功能,电池充满后自动转入浮充状态。
1.主要技术参数:
(1)输入电压:AC220V±10%。(2)输出电压:DC59V±0.2V。(2)输出电流:≤2.5A。
2.电路原理
    测绘电路原理图如图2所示。220V市电经L1、C11、C10高频抑制,D13-D16整流、C12滤波,建立约310V直流电压。V3、V4、T1等组成半桥式变换器,开始通电即形成较弱的自激振荡,V3、V4交替导通和截止。这样,T1的N3和T2的N1,经隔直电容C9,在V3、V4交替导通和截止的过程中感生电磁势,一方面通过T1N3的回授维持变换器的振荡;另一方面经T2N1将电磁能耦合至T2的N2和N3,经D9、D10全波整流得到20V电压。此电压给IC1(TL494CN)12脚Vcc端供电;同时,LED1(红)亮;12V风扇电机旋转,给机内风冷。并在IC1内部建立起5V基准电压,此电压经C3给IC1脚以高电平,当C3充电结束,使脚复位为低电平时,由IC1脚和C1、R29组成的振荡电路起振。从、11脚分别输出相位相差180°的激励脉冲,分别激励V1、V2导通和截止,经T1的N4、N5中建立的高频电磁势,耦合到T1的N1、N2进一步增强了对V3、V4的激励,形成强烈的他激振荡。进而经T1的N3、T2的N1形成强电磁势,在T2的N2、N1感应稳定的电压,T2的N4、N5输出的电压经高频对管V5全波整流,经L2高频扼流、二极管(6A10)输出。此时,对在X2输出插接件上的被充电电池组(48V)进行恒流充电。电路中R20(100kΩ)和R28(10kΩ)分压,加至IC1脚,设置了一个死区控制电位,以设定占空比。也可以说使脚、11脚输出的激励脉冲之间形成一段静止区,以使V1、V2在导通/截止的交越瞬间不致发生同时导通。图中D1、D2用以抬高V1、V2射极的电位,以使其截止可靠。
    (1)充电指示和过流保护在恒流充电期间,充电电流在取样电阻R37上形成负极性电流取样电压(视电池容量不同约-2V——3V),此负电压一路经R30加至IC2脚,使脚输出高电平,使双LED2的红指示灯亮,表示正在恒流充电;另一路经R16传输至IC1 15脚(控制放大器反相输入端)。一旦过流(甚至发生短路),在R37上产生较大的负电压,将使IC1输出的激励脉冲宽度大大减小,使输出电压大大降低(甚至无输出)而保护充电器和被充电池。
    (2)过压保护 当充电电池电压逐渐升高到接近设定的59V额定电压时,在R25(2kΩ)上的取样电压,使IC1脚电压超过由IC1 14脚输出的5V基准电压,并经R19、R27分压设定的脚电压(3V)时,将使IC1输出的脉冲宽度大大减小。这时,T2的N4、N5输出电流转为涓流,维持浮充电,在R37上的压降(负电压)减小,IC1的基准电压使IC2脚呈正电位,使脚输出低电平(LED2熄灭),并使脚输出高电平,LED2亮,表示恒流充电阶段结束.进行浮充电阶段。在2小时内随时都可取用电池。
    应注意,取下已充满的电池前应先切断充电器输入端的市电;而充电时应先接上被充池再接通市电。
3.常见故障检修
(1)故障现象:无充电电压输出,连空载时也无输出。
    此故障的检修重点在电源输入和变换部分。首先测C12上有无310V直流电压,如有,多数为V3、V4变换部分未起振。若用数字万用表测V3、V4基极对发射极之间应有-0.3V左右的电压,否则未起振。此时,应查T1的N1、N2及偏置电路元件有无虚焊、脱焊、失效等;若已起振,则为T1的N3、T2的N1、C9回路开路。
    若无310V电压、且FVl熔断,多数为V3、V4、C12或D13-D16之一短路。而FV1未熔断,多为电源回路的L1、D13-D16开路。
(2)故障现象:充电无电压(或很低),但空载有电压输出。
    此现象表明电源输入和变换部分正常,故障在他激部分。此时测C5有无20V电压,若无是D10、D9及N2、N3回路不通,或D10、D9之一短路。如有20V电压,可能为IC1不良不起振;过流、过压取样电路失去取样电压;C3漏电严重等导致他激脉冲很窄甚至无他激脉冲。