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              TL494電動車充電器(附圖)
              深圳安泰和科技有限公司  2010-11-29 19:25:56

              電動自行車充電器多采用開關 電源,型號雖多,但電路結構大同小異,主要區別在于所選的脈寬調制(PWM)芯片不同如(UC3845、UC3842、SG3524、TL494),F以佳騰牌充電器為例,介紹其原理和故障檢修方法。
              一、電路原理
              根據實物測繪的佳騰牌充電器電路原理如圖1所示。整機可分為PWM產生和推動電路、功 率開關變換電路、充電狀態指示電路和交流輸入電路四個部分。

              充電器電路原理圖


              1.PWM產生和推動電路
              PWM產生電路由IC1TL494和外圍元件構成。TL494是PWM開關電源集成電路。引腳功能和內 部框圖如圖2所示。
              IC1的第5、6腳外接的C10、R19是定時元件,決定鋸齒波振蕩器的振蕩頻率,F=1.1/RC, 按圖中數值為50KHz。第14腳是+5V基準電壓輸出端,除芯片內部使用外,還直接或分壓后供第2、4、13腳和IC2使用。第13腳為輸出方式控制端 ,該腳接低電平時為單端輸出方式,圖中接第14腳+5V高電平,為雙端輸出方式。第4腳為死區電壓控制端,該腳電壓決定死區時間。電位升高 ,死區時間延長,輸出脈寬變窄,當電壓大于鋸齒波電壓時,輸出脈寬將變得很窄,甚至停振。凡輸出端采用全橋或半橋式的開關電路,都要 正確設置死區時間,以免兩個開關管同時導通,發生電源短路的危險。圖中該腳電位由基準電壓經R24和R20分壓取得,實測電壓為0.46V。第1 、2腳和第16、15腳是IC1內部的兩個電壓比較器的正、反相輸入端,分別用作充電電壓取樣和充電電流取樣。+44V充電電壓經R28、R27和R26分 壓反饋至第1腳。C15是軟啟動電容。第2腳電位由基準電壓經R23和R3分壓取得,實測為3.2V。第1腳電壓越高,輸出脈寬越窄,充電電壓越低; 反之脈寬增寬,充電電壓升高。從而實現+44V充電電壓的目的。Ra是充電電壓調試電阻,Ra和R26并聯值越小,充電電壓越高。R29是腳充電電 流取樣電阻,由該電阻上取得的電壓變化,經R13送入IC1的第15腳。充電電流越大,第15腳電位越低。當第15腳電位低于第16腳(接地)電位 時,IC輸出端將被封閉,從而實現過流保護。Rb是過流保護調試電阻,本機予設為1.8A。
              外部輸入信號的變化,經片內電路處理后,由8、10腳輸出一對大小相等,相位相差180 度,脈寬可變的方波,經V3、V4推挽放大后,由變壓器T2耦合至功率開關變換電路。
              2.功率開關變換電路
              V1、V2兩個開關管串聯接在+300V供電電壓和地之間,組成半橋式開關電路,在調寬脈沖 的作用下,輪流導通和截止,將+300V直流轉換為高頻交流電。電流流向示意圖如圖3所示。V1導通時,C5+→V1ce→T2的2、4端→T3的2、1端→ C6→C5-。V2導通時,C5+→C4→T3的1、2端→T2的4、2端→V2ce→C5-。T3次級輸出電壓經D15、C17全波整流濾波,輸出+44V供蓄電池充電。T3 次級另一繞組經D、D10、C18整流濾波,輸出+24V向IC1和IC2供電。
              R7、R是啟動電阻,在開機瞬間向V1、V2基極提供激勵電流,使電路自激啟動。
              C7、D5、R4或C8、D8、R11)是加速網絡。D6、D7為保護二極管。C3、R1為尖峰吸收網絡 。
              3.交流輸入電路
              220V市電經D1-D4橋式整流、C5濾波,取得+300V電壓,向功率開關變換電路供電。
              4.充電狀態指示電路
              由IC2(HA17358)和雙色發光管LED2構成。IC2是雙運放集成電路,這里接成兩個電壓比 較器。由充電電流取樣電阻R29取得的電壓變化信號,經R31送入IC2的第2腳。充電初期,充電電流較大,R29上電壓增大(注意:R2上的電壓對 地為負電壓),第2腳電位低于第3腳電位,第1腳輸出高電平,充電指示燈LED2-A點亮。當電池接近充滿時,充電電流減小,R29上的電壓也降 低,當第2腳電位高于第3腳電位時,第1、6腳變為低電平,第7腳輸出高電平,充滿指示燈LED2-B點亮。
                       Rc是充電狀態指示調整電阻,選用適當的阻值接入,使之達到設定的指示狀態(200mA) 。

              充電器充電狀態指示電路

              二、檢修方法
              本機有熱地和冷地之分,測量時 不要選錯參考點。熱地和市電相通,若加電檢修,應加隔離變壓器,以防觸電。多數情況下,使用萬用表的電阻檔就能找到故障元件。檢修PWM 電路用外接電源(即在+24V濾波電容C18兩端外接15-20V穩壓電源)最為安全有效。
              加電試機,正常情況下,LED1應 點亮。+44V端不接負載時,充電指示LED2-B應亮(綠色),+44V略有下降,實測為+44V不要誤為故障。接入假負載時(可用1000W電爐絲代)充 電指示LEED2-A應亮。
              1.保險燒斷、玻璃管內壁發黑或 炸裂
              此現象說明電路有嚴重短路之處 ,以濾波電容C5、市電整流管D1-D4、開關管V1-V2、整流管D15等多個元件同時擊穿多見。用萬用表電阻檔在路即可找出故障元件。
              2.電源指示燈LED1不亮,無+44V 電壓輸出
              此現象說明電路沒有工作,在 +300V電壓輸出正常的情況下,應重點檢查啟動電阻R7、R9有無斷路,V1、V2基極回路元件D5、R4、R6、D8、R11、R8損壞,IC1、V3、V4損壞而 無調寬脈沖輸出。

                外接電源,用示波器測IC1第5腳 ,應有正常的鋸齒波形,若定時元件R19、C10正常而無波形,可判定IC1損壞。IC1的8腳和11腳應測得正常方波,當測其無波形或波形不正常時 ,若各腳電壓正常,應更換IC1。若V3、V4波形不正常,查R12、V3、V4和外圍元件。
              表1、表2和圖4、圖5列出在外接 +15V穩壓電源、+44V輸出端空載條件下IC1、IC2各腳對地電壓值和關鍵點波形圖,供檢修參考。IC1第14腳(+5V基準電壓)若不正常,IC1第13 、2、4、腳電壓都會不正常,IC2有關引腳電壓也會不正常。斷開IC1第14腳外電路后,若各腳電壓仍不正常,則可判定IC1損壞。




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