电动车充电器原理及维修技巧
常见故障
1:电源不启动:插电源,大电容有300V电压、拔掉电源再次测量大电容2端还是300V电压不
下降。给电容放电后,将启动电阻换掉即可。启动电阻在电源输入部分, 阻值150K,功率2W,
2: 电源不启动:插电,大电容2端有300V电压,拔掉电源,大电容电压慢慢下降,将电路板 全部检查是否有脱焊的现象,补焊完成后,将3842换成新的,通电试机即 可, 3:闪灯:先将电路板补焊一遍,再次试机,如果还是闪灯,请检查输出端取样电阻。0.1 欧。3W功率。接在输出线的负极端,将此电阻换新即可,
4:输出电压高,通电,电压高于70多V,充电不转灯,先将电路板补焊一遍,再次试机, 如果还是电压高,请更换光电耦合器、再次试机、还是输出高,更换431 基准稳压器,再次试机
5:吱吱叫,发热,充电不足:通电测量大电容电压,只要低于300V,一般电容失效,更换即可,
6:严重发热,请将风扇换新即可,
7:输出电压不稳定,先将电路板补焊一遍,后试机,然后将输出端电容63V470UF电容换新试机即 可,
8:充电不转灯,用检测仪测试各项数据,然后将358或者324换新试机,
9:充电不稳定,有时候能充,有时候不能冲,用测试仪检测各项数据,然后将输入输出电源线, 全部换新,补焊线路板试机
10:通电烧保险:先检测功率管击穿没有,没有的话将4个整流二极管全部换新,试机, 11:通电无输出,通电试机,大电容2端有300V电压,且慢慢下降,首先检测输出端大二极管击 穿没有,补焊,再次试机
12:通电亮2个红灯:通电试机,空载电压是否正常,然后将358或324换新试机, 13:通电无输出,能正常启动,指示灯正常,先将输出线换新,对于有继电器的充电器直接短路 继电器试机,
14:通电闪灯,请补焊变压器各引脚,然后试机,如果依旧,请检查431、光电耦合器、输出部分 各二极管是否短路,变压器磁芯是否松动,电源输入部分10欧小电阻是否开路。 或代换3842再次试机
15:充电不转灯,先用测试仪检测各项数据,一般充新电池电压不高于59.5,充半年左右电池不高 于58.8,为正常,高于此电压可能不转灯
16:输出电压低:补焊线路板。试机,然后将输入输出大电容换新再次试机
17:输出低,发烫,如果输出电压低于40多V,且功率管,变压器发烫,一般为变压器有问题,
18:启动困难,有时候能起到有时候不能启动,补焊线路板,后试机,如果依旧请将输入部分小电 容换新再次试机,50V47UF
19:烧3842,3842换新后试机插电听到一声喀的一声响,这是测量大电容2端电压300V慢慢将,
说明3842 又击穿了,先补焊线路板,检查变压器引脚是否松动或者引线是否断开,输 出部分大二极管是否开路,线路板是否断裂,[1] 20:以上故障适合于市场上大部分单管电路充电器常见故障,操作过程中可随时咨询技术人员。 充电器电压参数表如下 充电器型号 36V充电器 48V充电器 60V充电器 64V充电器 55.2 58.8 69.3 73.5 73.6 78.4 标准浮充低压 41.4 最高电压 44.2 充电器实际电流如下 充电器型号 36V--64V12/14A 36V---64V17/20A 36V---64V24/28A 36V---64V20A标准 最大电流 1.5---1.8A 2.1-----2.6A 2.4---3.2A 2.6A 常规判断充电器性能好坏 如48V充电器,最高电压不大于59.6V,大于此电压,充电可能不转灯,低电压不低于55V,低于此电压造成充电不足,长时间容易对电池亏电, 电流,如48V20A充电器,最大电流不大于3A。大于3A可能造成电池失水较早,最低不低于2.1A。低压此电流造成充电不足。 注意事项: 1:48V新电池要求充电器参数,最高电压58.5---59.7,不低于58V,低于58V造成充电不足,高 于59.7V可能造成充电不转灯。转灯电流约0.4---0.7A,实际电压 约55.5V,低于50V造成充电不足,长时间充电电池亏电 2:4820电池要求充电最大电流2.4----3.3A,低于2.2A充电慢,充电效果差, 3:市场上低于30元的充电器实际功率小,参数设计不精确,请注意区分 4:充电器稳压电路失效会造成输出电压75---130V,充电电池滚烫不转灯。 5:当新电池出现,续航里程20A电池低于30公里 12A电池低于25公里请检查充电器各项 参数,如果无法判断是,请更换优质充电器再次使用,即可解决问题 6:新电池遇到不转灯时,请更换另外一个优质充电器试机, 7:正常情况下。4820新电池充电时间约10小时左右,续航里程40---60公里,4812新电池充电 时间约10小时内,里程达到25---40公里,如果正常充电时间超过以上,请更换优质充电器再 次使用,反馈信息 8:有很多充电器内部电路、输入输出连线老化,造成,有时候能充、有时候不能冲。严重影 响电池,或者充电过程中电路失效,造成充鼓包,如果出现这种情况,请直接更换优质充 电器再次使用。反馈信息 充电器原理
根据电动自行车铅酸蓄电池的特点,当其为36V/12AH时,采用限压恒流充电方式,
初始充电电流最大不宜超过3A。也就是说,充电器输出最大达到43V/3A/129W,已经可满足。在充电过程中,充电电流还将逐渐降低。以目前开关电源技术和开关管生产水平而言,单端开关稳压器输出功率的极限值已提高到180W,甚至更大。输出功率
为150W以下的单端它激式开关稳压器,其可靠性已达到极高的程度。MOS FET开关管的应用,成功地解决了开关管二次击穿的难题,使开关电源的可靠性更上一层楼。 目前,应用最广的、也是最早的可直接驱动MOS FET开关管的单端驱动器为MC3842。MC3842在稳定输出电压的同时,还具有负载电流控制功能,因而常称其为电流控制型开关电源驱动器,无疑用于充电器此功能具有独特的优势,只用极少的外围元件即可实现恒压输出,同时还能控制充电电流。尤其是MC3842可直接驱动MOS FET管的特点,可以使充电器的可靠性大幅提高。由于MC3842的应用极广,本文只
介绍其特点。
MC3842为双列8脚单端输出的它激式开关电源驱动集成电路,其内部功能包括:基准电压稳压器、误差放大器、脉冲宽度比较器、锁存器、振荡器、脉宽调制器(PWM)、脉冲输出驱动级等等。MC3842的同类产品较多,其中可互换的有UC3842、IR3842N、SG3842、CM3842(国产)、LM3842等。MC3842内部方框图见图1。其特点如下: 单端PWM脉冲输出,输出驱动电流为200mA,峰值电流可达1A。 启动电压大于16V,启动电流仅1mA即可进入工作状态。进入工作状态后,工作电压在10~34V之间,负载电流为15mA。超过正常工作电压,开关电源进入欠电压或过电压保护状态,此时集成电路无驱动脉冲输出。 内设5V/50mA基准电压源,经
2:1分压作为取样基准电压。
输出的驱动脉冲既可驱动双极型晶体管,也可驱动MOS场效应管。若驱动双极型晶体管,宜在开关管的基极接入RC截止加速电路,同时将振荡器的频率限制在40kHz以下。若驱动MOS场效应管,振荡频率由外接RC电路设定,工作频率最高可达
500kHz。
内设过流保护输入(第3脚)和误差放大输入(第1脚)两个脉冲调制(PWM)控制端。误差放大器输入端构成主脉宽调制(PWM)控制系统,过流检测输入可对脉冲进行逐个控制,直接控制每个周期的脉宽,使输出电压调整率达到0.01%/V。如果第3脚电压大于1V或第1脚电压小于1V,脉宽调制比较器输出高电平使锁存器复位,直到下一个脉冲到来时才重新置位。如果利用第1、3脚的电平关系,在外电路控制锁存器的开/闭,使锁存器每个周期只输出一次触发脉冲,无疑使电路的抗干扰性增强,开关管不
会误触发,可靠性将得以提高。
内部振荡器的频率由第4、8脚外接电阻和电容器设定。同时,内部基准电压通过第4脚引入外同步。第4、8脚外接电阻、电容器构成定时电路,电容器的充/放电过程构成一个振荡周期。当电阻的设定值大于5kΩ时,电容器的充电时间远大于放电
时间,其振荡频率可根据公式近似得出:f=1/Tc=1/0.55RC=1.8/RC。 由MC3842组成的输出功率可达120W的铅酸蓄电池充电器如图2所示。该充电器中只有开关频率部分为热地,MC3842组成的驱动控制系统和开关电源输出充电部分均为冷地,两种接地电路由输入、输出变压器进行隔离,变压器不仅结构简单,而且很容易实现初次级交流2000V的抗电强度。该充电器输出端电压设定为43V/1.8A,如有需要可将电流调定为3A,用于对容量较大的铅酸蓄电池充电(如用于对容量为30AH
的蓄电池充电)。
市电输入经桥式整流后,形成约300V直流电压,因而对此整流滤波电路的要求与通常有所不同。对蓄电池充电器来说,桥式整流的100Hz脉动电流没必要滤除干净,严格说100Hz的脉动电流对蓄电池充电不仅无害,反而有利,在一定程度上可起到脉冲充电的效果,使充电过程中蓄电池的化学反应有缓冲的机会,防止连续大电流充电形成的极板硫化现象。虽然1.8A的初始充电电流大于蓄电池额定容量C的1/10,间歇的大电流也使蓄电池的温升得以缓解。因此,该滤波电路的C905选用47μF/400V的电解电容器,其作用不足以使整流器120W的负载中纹波滤除干净,而只降低整流电源的输出阻抗,以减小开关电路脉冲在供电电路中的损耗。C905的容量减小,使得该
整流器在满负载时输出电压降低为280V左右。
U903按MC3842的典型应用电路作为单端输出驱动器,其各引脚作用及外围元
件选择原则如下(参见图1、图2)。
第1脚为内部误差放大器输出端。误差电压在IC内部经D1、D2电平移位,R1、R2分压后,送入电流控制比较器的反向输入端,控制PWM锁存器。当1脚为低电平时,锁存器复位,关闭驱动脉冲输出,直到下一个振荡周期开始才重新置位,恢复脉冲输出。外电路接入R913(10kΩ)、C913(0.1μF),用以校正放大器频率和相位特性。 第2脚内部误差放大器反相输入端。充电器正常充电时,最高输出电压为43V。外电路由R934(16kΩ)、VR902(470Ω)、R904(1kΩ)分压后,得到2.5V的取样电压,与误差放大器同相输入端的2.5V基准电压比较,检出差值,通过输出脉冲占空比的控制使输出电压限定在43V。在调整此电压时,可使充电器空载。调整VR902,可使正负
输出端电压为43V。
第3脚为充电电流控制端。在第2脚设定的输出电压范围内,通过R902对充电电流进行控制,第3脚的动作阈值为1V,在R902压降1V以内,通过内部比较器控制输出电压变化,实现恒流充电。恒流值为1.8A,R902选用0.56Ω/3W。在充电电压被限定为43V时,可通过输出电压调整充电电流为恒定的1.75A~1.8A。蓄电池充满电,端电压≥43V,隔离二极管D908截止,R902中无电流,第3脚电压为0V,恒流控制无效,由第2脚取样电压控制充电电压不超过43V。此时若充满电,在未断电的情况下,将形成43V电压的涓流充电,使蓄电池电压保持在43V。为了防止过充电,36V铅酸蓄电池的此电压上限不宜使电池单元电压超过2.38V。该电路虽为蓄电池取样,实际上也限制了输出电压,如输出电压超过蓄电池电压0.6V,蓄电池电压也随之
升高,送入电压取样电路使之降低。