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。

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(jī)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(zhǔn)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(dāng)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(zhǔn)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(zhǔn)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(dāng)?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(hù)。Rb是過流保護(hù)調(diào)試電阻，本機(jī)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(jī)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(hù)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(fù)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(dāng)電池接近充滿時，充電電流減小，R29上的電壓也降 低，當(dāng)?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(dāng)?shù)淖柚到尤?，使之達(dá)到設(shè)定的指示狀態(tài)（200mA） 。