電動車充電器電路圖及工作原理

常用電動車充電器根據(jù)電路結構可大致分為兩種。

第一種是以uc3842驅動場效應管的單管開關電源，配合LM358雙運放來實現(xiàn)三階段充電方式。電動車充電器電路圖及工作原理參數(shù)見圖表1：

電動車充電器電路圖——圖表1

工作原理：

220v交流電經(jīng)T0雙向濾波抑制干擾，D1整流為脈動直流，再經(jīng)C11濾波形成穩(wěn)定的300V左右的直流電。U1為TL3842脈寬調制集成電路。其5腳為電源負極，7腳為電源正極，6腳為脈沖輸出直接驅動場效應管Q1（K1358）3腳為最大電流限制，調整R25（2.5歐姆）的阻值可以調整充電器的最大電流。2腳為電壓反饋，可以調節(jié)充電器的輸出電壓。4腳外接振蕩電阻R1，和振蕩電容C1。

T1為高頻脈沖變壓器，其作用有三個。第一是把高壓脈沖將壓為低壓脈沖。第二是起到隔離高壓的作用，以防觸電。第三是為uc3842提供工作電源。D4為高頻整流管（16A60V）C10為低壓濾波電容，D5為12V穩(wěn)壓二極管，U3（TL431）為精密基準電壓源，配合U2（光耦合器4N35）起到自動調節(jié)充電器電壓的作用。調整w2（微調電阻）可以細調充電器的電壓。D10是電源指示燈。D6為充電指示燈。R27是電流取樣電阻（0.1歐姆，5w）改變W1的阻值可以調整充電器轉浮充的拐點電流（200-300mA）。

通電開始時，C11上有300v左右電壓。此電壓一路經(jīng)T1加載到Q1。第二路經(jīng)R5，C8，C3，達到U1的第7腳。強迫U1啟動。U1的6腳輸出方波脈沖，Q1工作，電流經(jīng)R25到地。同時T1副線圈產生感應電壓，經(jīng)D3，R12給U1提供可靠電源。T1輸出線圈的電壓經(jīng)D4，C10整流濾波得到穩(wěn)定的電壓。此電壓一路經(jīng)D7（D7起到防止電池的電流倒灌給充電器的作用）給電池充電。第二路經(jīng)R14，D5，C9，為LM358（雙運算放大器，1腳為電源地，8腳為電源正）及其外圍電路提供12V工作電源。D9為LM358提供基準電壓，經(jīng)R26，R4分壓達到LM358的第二腳和第5腳。正常充電時，R27上端有0.15－0.18V左右電壓，此電壓經(jīng)R17加到LM358第三腳，從1腳送出高電壓。

此電壓一路經(jīng)R18，強迫Q2導通，D6（紅燈）點亮，第二路注入LM358的6腳，7腳輸出低電壓，迫使Q3關斷，D10（綠燈）熄滅，充電器進入恒流充電階段。當電池電壓上升到44.2V左右時，充電器進入恒壓充電階段，輸出電壓維持在44.2V左右，充電器進入恒壓充電階段，電流逐漸減小。當充電電流減小到200mA—300mA時，R27上端的電壓下降，LM358的3腳電壓低于2腳，1腳輸出低電壓，Q2關斷，D6熄滅。同時7腳輸出高電壓，此電壓一路使Q3導通，D10點亮。另一路經(jīng)D8，W1到達反饋電路，使電壓降低。充電器進入涓流充電階段。1－2小時后充電結束。

充電器常見的故障

充電器常見的故障有三大類：

1、高壓故障

2、低壓故障

3、高壓，低壓均有故障。

高壓故障的主要現(xiàn)象是指示燈不亮，其特征有保險絲熔斷，整流二極管D1擊穿，電容C11鼓包或炸裂。Q1擊穿，R25開路。U1的7腳對地短路。R5開路，U1無啟動電壓。更換以上元件即可修復。

若U1的7腳有11V以上電壓，8腳有5V電壓，說明U1基本正常。應重點檢測Q1和T1的引腳是否有虛焊。若連續(xù)擊穿Q1，且Q1不發(fā)燙，一般是D2，C4失效，若是Q1擊穿且發(fā)燙，一般是低壓部分有漏電或短路，過大或UC3842的6腳輸出脈沖波形不正常，Q1的開關損耗和發(fā)熱量大增，導致Q1過熱燒毀。

高壓故障的其他現(xiàn)象有指示燈閃爍，輸出電壓偏低且不穩(wěn)定，一般是T1的引腳有虛焊，或者D3，R12開路，TL3842及其外圍電路無工作電源。另有一種罕見的高壓故障是輸出電壓偏高到120V以上，一般是U2失效，R13開路所致或U3擊穿使U1的2腳電壓拉低，6腳送出超寬脈沖。此時不能長時間通電，否則將嚴重燒毀低壓電路。低壓故障大部分是充電器與電池正負極接反，導致R27燒斷，LM358擊穿。其現(xiàn)象是紅燈一直亮，綠燈不亮，輸出電壓低，或者輸出電壓接近0V，更換以上元件即可修復。

另外W2因抖動，輸出電壓漂移，若輸出電壓偏高，電池會過充，嚴重失水，發(fā)燙，最終導致熱失控，充爆電池。若輸出電壓偏低，會導致電池欠充。高低壓電路均有故障時，通電前應首先全面檢測所有的二極管，三極管，光耦合器4N35，場效應管，電解電容，集成電路，R25，R5，R12，R27，尤其是D4（16A60V，快恢復二極管），C10（63V，470UF）。避免盲目通電使故障范圍進一步擴大。

有一部分充電器輸出端具有防反接，防短路等特殊功能。其實就是輸出端多加一個繼電器，在反接，短路的情況下繼電器不工作，充電器無電壓輸出。還有一部分充電器也具有防反接，防短路的功能，其原理與前面介紹的不同，其低壓電路的啟動電壓由被充電池提供，且接有一個二極管（防反接）。待電源正常啟動后，就由充電器提供低壓工作電源。

第二種充電器的控制芯片一般是以TL494為核心，推動2只13007高壓三極管。配合LM324（4運算放大器），實現(xiàn)三階段充電。見圖表2

圖表2

220V交流電經(jīng)D1-D4整流，C5濾波得到300V左右直流電。

此電壓給C4充電，經(jīng)TF1高壓繞組，TF2主繞組，V2等形成啟動電流。TF2反饋繞組產生感應電壓，使V1，V2輪流導通。因此在TF1低壓供電繞組產生電壓，經(jīng)D9，D10整流，C8濾波，給TL494，LM324，V3，V4等供電。此時輸出電壓較低。TL494啟動后其8腳，11腳輪流輸出脈沖，推動V3，V4，經(jīng)TF2反饋繞組激勵V1，V2。使V1，V2，由自激狀態(tài)轉入受控狀態(tài)。TF2輸出繞組電壓上升，此電壓經(jīng)R29，R26，R27分壓后反饋給TL494的1腳（電壓反饋）使輸出電壓穩(wěn)定在41.2V上。

R30是電流取樣電阻，充電時R30產生壓降。此電壓經(jīng)R11，R12反饋給TL494的15腳（電流反饋）使充電電流恒定在1.8A左右。另外充電電流在D20上產生壓降，經(jīng)R42到達LM324的3腳。使2腳輸出高電壓點亮充電燈，同時7腳輸出低電壓，浮充燈熄滅。充電器進入恒流充電階段。而且7腳低電壓拉低D19陽極的電壓。使TL494的1腳電壓降低，這將導致充電器最高輸出電壓達到44.8V。

當電池電壓上升至44.8V時，進入恒壓階段。當充電電流降低到0.3A—0.4A時LM324的3腳電壓降低，1腳輸出低電壓，充電燈熄滅。同時7腳輸出高電壓，浮充燈點亮。而且7腳高電壓抬高D19陽極的電壓。使TL494的1腳電壓上升，這將導致充電器輸出電壓降低到41.2V上。充電器進入浮充。