L494設(shè)計的電動自行車充電器原理與檢修
電動自行車充電器多采用開關(guān) 電源,型號雖多,但電路結(jié)構(gòu)大同小異,主要區(qū)別在于所選的脈寬調(diào)制(PWM)芯片不同如(UC3845、UC3842、SG3524、TL494)?,F(xiàn)以佳騰牌 充電器為例,介紹其原理和故障檢修方法。
本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/180777.htm一、電路原理
根據(jù)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(chǎn)生和推動電路、功 率開關(guān)變換電路、充電狀態(tài)指示電路和交流輸入電路四個部分。
圖1
1.PWM產(chǎn)生和推動電路
PWM產(chǎn)生電路由IC1TL494和外圍元件構(gòu)成。TL494是PWM開關(guān)電源集成電路。引腳功能和內(nèi) 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(xiàn)=1.1/RC, 按圖中數(shù)值為50KHz。第14腳是+5V基準電壓輸出端,除芯片內(nèi)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(qū)電壓控制端,該腳電壓決定死區(qū)時間。電位升高 ,死區(qū)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(guān)電路,都要 正確設(shè)置死區(qū)時間,以免兩個開關(guān)管同時導(dǎo)通,發(fā)生電源短路的危險。圖中該腳電位由基準電壓經(jīng)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(nèi)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(jīng)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(jīng)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(xiàn)+44V充電電壓的目的。Ra是充電電壓調(diào)試電阻,Ra和R26并聯(lián)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(jīng)R13送入IC1的第15腳。充電電流越大,第15腳電位越低。當?shù)?5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(xiàn)過流保護。Rb是過流保護調(diào)試電阻,本機予設(shè)為1.8A。
外部輸入信號的變化,經(jīng)片內(nèi)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(jīng)V3、V4推挽放大后,由變壓器T2耦合至功率開關(guān)變換電路。
圖2 2.功率開關(guān)變換電路
V1、V2兩個開關(guān)管串聯(lián)接在+300V供電電壓和地之間,組成半橋式開關(guān)電路,在調(diào)寬脈沖 的作用下,輪流導(dǎo)通和截止,將+300V直流轉(zhuǎn)換為高頻交流電。電流流向示意圖如圖3所示。V1導(dǎo)通時,C5+→V1ce→T2的2、4端→T3的2、1端→ C6→C5-。V2導(dǎo)通時,C5+→C4→T3的1、2端→T2的4、2端→V2ce→C5-。T3次級輸出電壓經(jīng)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(jīng)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(wǎng)絡(luò)。D6、D7為保護二極管。C3、R1為尖峰吸收網(wǎng)絡(luò) 。
圖3
3.交流輸入電路
220V市電經(jīng)D1-D4橋式整流、C5濾波,取得+300V電壓,向功率開關(guān)變換電路供電。
4.充電狀態(tài)指示電路
由IC2(HA17358)和雙色發(fā)光管LED2構(gòu)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(jīng)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?shù)?腳電位高于第3腳電位時,第1、6腳變?yōu)榈碗娖?,?腳輸出高電平,充滿指示燈LED2-B點亮。
Rc是充電狀態(tài)指示調(diào)整電阻,選用適當?shù)淖柚到尤?,使之達到設(shè)定的指示狀態(tài)(200mA) 。
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