剖析电动车充电器
[size=3]剖析电动车充电器一、工作原理分析（参阅原理图）：[font=Times New Roman] [/font]
[font=Times New Roman] UC3842[/font]工作原理：[/size]
[size=3][font=Times New Roman] [/font]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[font=Times New Roman]IC[/font]使用的是[font=Times New Roman]UC3842[/font]。[font=Times New Roman]UC3842[/font]是一种电流型脉宽控制器，它可以直接驱动[font=Times New Roman]MOS[/font]管、[font=Times New Roman]IGBT[/font]等，适合于制作单端电路。[/size]
[size=3][font=Times New Roman] 220V[/font]整流滤波后的约[font=Times New Roman]300V[/font]直流电压经电阻[font=Times New Roman]R1[/font]降压后加到[font=Times New Roman]UC3842[/font]的供电端（[font=Times New Roman]7[/font]端），为[font=Times New Roman]UC3842[/font]提供启动电压，[font=Times New Roman]UC3842[/font]内部设有欠压锁定电路，其开启和关闭阈值分别为[font=Times New Roman]16V[/font]和[font=Times New Roman]10V[/font]。在开启之前，[font=Times New Roman]UC3842[/font]消耗的电流在[font=Times New Roman]1mA[/font]以内。启动正常工作后，它的消耗电流约为[font=Times New Roman]15mA[/font]。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（[font=Times New Roman]R3[/font]），它和[font=Times New Roman]C9[/font]形成[font=Times New Roman]RC[/font]滤波，滤掉开通瞬间的尖峰。[font=Times New Roman] [/font]接在[font=Times New Roman]4[/font]脚的[font=Times New Roman]R5[/font]、[font=Times New Roman]C6[/font]决定了开关电源的工作频率。计算公式为：[font=Times New Roman]Fosc (kHz) = 1.72 / (RT (k) [/font]×[font=Times New Roman] CT (uf))[/font]，此电路的工作频率为[font=Times New Roman]40KHz[/font]。[/size]
[size=3][font=Times New Roman] [/font]过载和短路保护，通过在开关管的源极串一个电阻（[font=Times New Roman]R12[/font]），把电流信号经[font=Times New Roman]R10[/font]、[font=Times New Roman]R11[/font]送到[font=Times New Roman]3842[/font]的第[font=Times New Roman]3[/font]脚来实现保护。当电源过载时，[font=Times New Roman]3842[/font]保护动作，使占空比减小，输出电压降低，[font=Times New Roman]3842[/font]的供电电压也跟着降低，当低到[font=Times New Roman]3842[/font]不能工作时，整个电路关闭，然后靠[font=Times New Roman]R1[/font]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[/size]
[size=3][font=Times New Roman]500ms[/font]）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。[font=Times New Roman] [/font][/size]
[size=3][font=Times New Roman] [/font]稳压过程：[/size]
[size=3][font=Times New Roman] UC3842[/font]的[font=Times New Roman]2[/font]脚是电压检测端。输出电压经[font=Times New Roman]R18[/font]、[font=Times New Roman]R19[/font]、[font=Times New Roman]W1[/font]分压为[font=Times New Roman]U4[/font]（[font=Times New Roman]TL431[/font]）参考端（[font=Times New Roman]1[/font]脚）提供参考电压。[font=Times New Roman]TL431[/font]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[font=Times New Roman]2.5V[/font]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（[font=Times New Roman]3[/font]脚）到阳极（[font=Times New Roman]2[/font]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，[font=Times New Roman]TL431[/font]的分流也就增加。线性光耦（[font=Times New Roman]U2[/font]）的发光二极管亮度增加，输出电阻减小。[font=Times New Roman]UC3842[/font]的[font=Times New Roman]2[/font]脚电压升高，驱动脉宽减小。最终使电压稳定下来。[font=Times New Roman] [/font][/size]
[size=3][font=Times New Roman] [/font]充电过程：[/size]
[size=3][font=Times New Roman] [/font]当[font=Times New Roman]BATT[/font]＋、[font=Times New Roman]BATT[/font]－接上畜电池时，畜电池正端经[font=Times New Roman]R13[/font]、[font=Times New Roman]D10[/font]使[font=Times New Roman]K1[/font]吸合。充电回路闭合，畜电池开始充电。当畜电池接反时，由于[font=Times New Roman]D10[/font]反向截止，[font=Times New Roman]K1[/font]不会吸合，充电回路处于断开状态。不会烧坏[font=Times New Roman]R14[/font]、[font=Times New Roman]D7[/font]、[font=Times New Roman]D8[/font]、[font=Times New Roman]C11[/font]等元件。[/size]
[size=3][font=Times New Roman] [/font]刚充电时，畜电池电压很低，充电电流会很大。[font=Times New Roman]R14[/font]两端的压降大于[font=Times New Roman]U3A[/font]的[font=Times New Roman]2[/font]脚[font=Times New Roman]R23[/font]、[font=Times New Roman]R24[/font]的分压电压，[font=Times New Roman]U3A[/font]输出高电平，[font=Times New Roman]D13[/font]（红色，充电指示灯）亮。当充电电流达到[font=Times New Roman]1.8A[/font]时，[font=Times New Roman]R14[/font]两端的压降等于[font=Times New Roman]U5A[/font]的[font=Times New Roman]3[/font]脚[font=Times New Roman]R30[/font]、[font=Times New Roman]R31[/font]的分压电压，[font=Times New Roman]U5A[/font]开始起控。只要输出电流有一点增加，[font=Times New Roman]U5A[/font]的[font=Times New Roman]1[/font]脚随即输出低电平，[font=Times New Roman]U2[/font]的[font=Times New Roman]1[/font]、[font=Times New Roman]2[/font]脚电流增加，[font=Times New Roman]4[/font]、[font=Times New Roman]5[/font]脚电阻减小，[font=Times New Roman]U1[/font]的[font=Times New Roman]2[/font]脚电压升高，输出电压下降，最终使电流恒定在[font=Times New Roman]1.8A[/font]。[/size]
[size=3][font=Times New Roman] [/font]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（[font=Times New Roman]44V[/font]）时。[font=Times New Roman]U4[/font]的参考端电压将达到[font=Times New Roman]2.5V[/font]，[font=Times New Roman]U4[/font]开始起控，使电压稳定下来。调节[font=Times New Roman]W1[/font]可以微调电压值。此时电流不再恒定，而是渐渐减小。[font=Times New Roman]U5A[/font]也不再起控，一直处于高电平输出状态，由于[font=Times New Roman]D17[/font]的反向截止，不会影响输出电压。[/size]
[size=3][font=Times New Roman] [/font]当充电电流小于[font=Times New Roman]0.4A[/font]时[font=Times New Roman],R14[/font]两端的压降小于[font=Times New Roman]U3A[/font]的[font=Times New Roman]2[/font]脚[font=Times New Roman]R23[/font]、[font=Times New Roman]R24[/font]的分压电压，[font=Times New Roman]U3A[/font]输出低电平，[font=Times New Roman]D13[/font]灭。此时[font=Times New Roman]U3B[/font]的[font=Times New Roman]5[/font]脚电压高于[font=Times New Roman]6[/font]脚电压，[font=Times New Roman]7[/font]脚输出高电平，[font=Times New Roman]D14[/font]（绿色，电源[font=Times New Roman]/[/font]浮充指示灯）亮，表示已充满，进入浮充状态。同时经[font=Times New Roman]R27[/font]限流，[font=Times New Roman]D15[/font]稳压，通过[font=Times New Roman]R28[/font]、[font=Times New Roman]D9[/font]、[font=Times New Roman]W2[/font]使[font=Times New Roman]U4[/font]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[font=Times New Roman]W2[/font]可微调浮充电压。[/size]
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[size=3]二、常见故障及维修：[/size]
[size=3][font=Times New Roman] [/font]指示灯不亮，无电压输出：[/size]
[size=3][font=Times New Roman] 1[/font]、出现此现象先测量[font=Times New Roman]U1[/font]的[font=Times New Roman]7[/font]脚对地阻值（[font=Times New Roman]1K[/font]档，红表笔接地），应有[font=Times New Roman]100K[/font]左右的阻值。否则[font=Times New Roman]U1[/font]已烧坏。此故障一般是次级滤波电容[font=Times New Roman]C11[/font]、开关变压器[font=Times New Roman]T1[/font]的次级脱焊所致。由于[font=Times New Roman]C11[/font]、[font=Times New Roman]T1[/font]比较重，有些车主常把充电器随车带上。极易造成[font=Times New Roman]C11[/font]、[font=Times New Roman]T1[/font]等比较重的元件脱焊。[font=Times New Roman]C11[/font]、[font=Times New Roman]T1[/font]脱焊后，[font=Times New Roman]U4[/font]的取样电压减小或无，最终导致[font=Times New Roman]U1[/font]供电绕组电压升高而烧坏[font=Times New Roman]U1[/font]。维修时，更换[font=Times New Roman]U1[/font]的同时还应补焊[font=Times New Roman]C11[/font]、[font=Times New Roman]T1[/font]等才能通电。不然在很短时间再次烧坏[font=Times New Roman]U1[/font]。[/size]
[size=3][font=Times New Roman] 2[/font]、[font=Times New Roman]Q1[/font]击穿，一般是接在开关管[font=Times New Roman]Q1[/font]栅极的电阻[font=Times New Roman]R6[/font]阻值变大，驱动不足，[font=Times New Roman]Q1[/font]工作在放大状态，导致[font=Times New Roman]Q1[/font]过热而击穿。[font=Times New Roman]Q1[/font]击穿后，[font=Times New Roman]R12[/font]在瞬间就会被烧断，[font=Times New Roman]300V[/font]电压经过[font=Times New Roman]R10[/font]、[font=Times New Roman]R11[/font]到[font=Times New Roman]U1[/font]的[font=Times New Roman]3[/font]脚，导致[font=Times New Roman]U1[/font]烧坏。[/size]
[size=3][font=Times New Roman] 3[/font]、保险管[font=Times New Roman]FUSE[/font]烧断，由于[font=Times New Roman]220V[/font]市电整流后直接给[font=Times New Roman]C3[/font]充电，在接通电源的瞬间电流非常大。所以[font=Times New Roman]FUSE[/font]易烧断。[/size]
[size=3][font=Times New Roman] [/font]指示灯不亮，有电压输出：[/size]
[size=3][font=Times New Roman] 1[/font]、[font=Times New Roman]D11[/font]或[font=Times New Roman]C12[/font]击穿、[font=Times New Roman]R20[/font]断路造成[font=Times New Roman]U3[/font]的[font=Times New Roman]8[/font]脚对地无[font=Times New Roman]12V[/font]电压。[/size]
[size=3][font=Times New Roman] 2[/font]、[font=Times New Roman]U3[/font]损坏，若[font=Times New Roman]U3[/font]的[font=Times New Roman]8[/font]脚对地有[font=Times New Roman]12V[/font]电压，短路[font=Times New Roman]3[/font]、[font=Times New Roman]8[/font]脚，此时[font=Times New Roman]1[/font]脚应有[font=Times New Roman]12V[/font]电压，否则[font=Times New Roman]U3A[/font]损坏。同样，短路[font=Times New Roman]5[/font]、[font=Times New Roman]8[/font]脚，[font=Times New Roman]7[/font]脚应有[font=Times New Roman]12[/font]电压。[/size]
[size=3][font=Times New Roman] 3[/font]、[font=Times New Roman]D13[/font]或[font=Times New Roman]D14[/font]本身损坏，[font=Times New Roman]R25[/font]、[font=Times New Roman]R26[/font]断路。[/size]
[size=3][font=Times New Roman] [/font]畜电池不能充满，充电电压偏低：[/size]
[size=3][font=Times New Roman] 1[/font]、[font=Times New Roman]W1[/font]接触不良或[font=Times New Roman]R19[/font]阻值变大，使[font=Times New Roman]U4[/font]取样电压偏高，导致输出电压偏低。[/size]
[size=3][font=Times New Roman] 2[/font]、[font=Times New Roman]C13[/font]漏电，也会导致[font=Times New Roman]U4[/font]取样电压偏高，输出电压偏低。[/size]
[size=3][font=Times New Roman] 3[/font]、[font=Times New Roman]TL431[/font]不良。[/size] :lol :lol :lol 好 谢谢 非常感谢:handshake :victory: :victory: 认真学习。 学习。............. 谢谢楼主！ 好文章,谢谢楼主!
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