電瓶車充電器維修
電瓶車充電器出現了故障,風扇一直不轉,充電時紅燈亮,說明有電壓輸出給電瓶充電,有負載電流。
本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/202405/459338.htm但是風扇不轉,即使能夠充電,該充電器也不能使用,風扇不轉,充電器內部散熱效果很差,會導致開關管過熱而燒毀!
那么對于出現這種情況該如何維修呢?
想維修電瓶車充電器,首先得對充電器的基本原理有一定的了解,熟悉基本電路圖,熟悉充電器中常用的元器件,了解各模塊的功能,下面先了解一下充電器的基本原理。
充電器的基本原理
1、目前電瓶車充電器基本上都是采用開關電源的設計方式,因為開關電源轉換效率高、體積小、重量輕,設計成本較低。電瓶車充電器的基本原理是:220V交流電先經過熔絲(內部電路電流過大時,熔斷保險絲以達到保護的目的),然后通過整流橋將220V交流電整流約310V的直流電壓,之后通過開關變壓器、開關管、脈寬調制集成電路芯片(UC3842)將310V直流電壓轉換成脈沖交流電壓,經過變壓器二側后再整流輸出電壓給電瓶充電。
2、開關管由UC3842控制,通過調節(jié)PWM脈沖寬度調節(jié)輸出電壓,而輸出電壓通過TL431基準源控制光耦導通與截止形成負反饋將信號給UC3842用于控制開關管開通/關斷速率,使輸出直流電壓趨于穩(wěn)定。當輸出電壓偏高時,光耦有電流,發(fā)光二極管點亮,使光耦工作,反饋給開關控制電路,降低脈沖寬度使輸出電壓下降。微調TL431旁控制基準源輸出電壓的兩個阻值可調整輸出電壓。
3、充電器直流電壓輸出端負極會有一個采樣電阻,用于采集充電器的輸出電流,改變該阻值可以改變輸出電流。同時,采樣電阻的電壓會接入比較器的輸入端,用于檢測電流,當電流達到某個值時,比較器輸出翻轉信號,驅動紅色LED燈點亮,表示有負載電流;當電流為零或小于某個值時,比較器不翻轉,關注公眾號 電路一點通 綠色LED燈點亮,表示沒有負載電流。同時采樣電阻的電壓也會接入另一個比較器輸入端,用于檢測負載電流是否過大,當負載電流過大時,比較器輸出過載信號通過光耦反饋到輸入端脈寬調制電路當中,調整輸出電流。
4、有些型號的充電器負極會接個開關管,當輸出端未接電瓶時,開關管處于關斷狀態(tài),無電壓輸出,當輸出端接上電瓶時,電瓶的電壓會觸發(fā)開關管導通,從而有電壓輸出。
5、電瓶車充電器的風扇一般為12V供電,正極接電源,負極接NPN三極管的集電極(一般使用8050三極管),通過控制三極管導通來控制風扇轉動,該風扇的三極管基極由比較器輸出端進行控制,如上圖原理,通過比較器采集是否有負載電流,當有負載電流時,比較器358的5腳(正輸入端)電壓高于6腳(負輸入端電壓),比較器輸出高電平,使三極管8050導通,風扇工作。
6、其中UC3842屬于開關電源脈寬調制集成電路芯片,各引腳的功能如下:
1腳:屬于補償腳,外接阻容元件用于改善誤差放大器的增益和頻率特性,誤差放大器的輸出端;
2腳:電壓反饋輸入端,此腳電壓與誤差放大器同相端的2.5V 基準電壓進行比較,產生誤差電壓,從而控制脈沖寬度,用于調節(jié)充電器的輸出電壓;
3腳:電流取樣輸入端, 當檢測電壓超過1V時縮小脈沖寬度使電源處于間歇工作狀態(tài),用于調整充電器的最大電流;
4腳:定時端,外接振蕩電阻和振蕩電容,內部振蕩器的工作頻率由外接的阻容時間常數決定,f=1.72/(RT×CT)5腳:電源負極,即GND;
6腳:推挽輸出端,輸出脈寬調制信號,用于驅動開關管,內部為圖騰柱式,上升、下降時間僅為50ns 驅動能力為±1A;
7腳:供電電源端VCC,輸入電壓范圍10V~30V以內;
8腳:5V基準電壓輸出端,具有50mA的帶載能力。
電瓶車充電器故障維修
1、基本了解電瓶車充電器的原理之后,風扇不轉該如何定位故障呢?以上圖原理為例,風扇由NPN三極管8050驅動,由LM358比較器(LM358輸入運放,此處是使用運放當比較器使用)輸出控制三極管導通,該比較強正輸入端接采樣電阻的電壓,負輸入端接12V經240K和1K的分壓值,約0.05V,而采樣電阻的阻值為0.1Ω,也就是說當負載電流大于500mA時,比較器輸出高電平,使紅色LED燈點亮,同時使8050三極管的基極為高電平,三極管8050導通,風扇工作。
若風扇不轉,首先將風扇插頭拔掉,測量一下風扇接口電壓是否正常,若輸出電壓正常,極有可能是風扇故障引起,可能是風葉被卡住或電機燒壞或導線故障。若仍無輸出電壓,直接測量12V電源電壓,不要測量風扇接口處,因為風扇接口的負極經過三極管開關,直接跨過三極管測量,若不好找可先找到地端(8050的發(fā)射極,左下腳),將萬用表黑表筆接地,紅表筆分別測量風扇接口的兩個引腳,若其中一只腳有12V電壓,說明12V電源正常,若兩個引腳都無12V電壓,說明12V電源故障。
(1)若12V電源正常,測量驅動三極管8050好壞(可采用電阻測量法,斷電測量各引腳之間的內阻),若8050已壞,換掉三極管即可,該管子較容易損壞。若8050三極管正常(提問者已說明8050正常,說明不是該管子的問題),那就是后端驅動電路故障,帶載(接上電瓶)通電,測量比較器輸出電壓是否為高電平,若輸出不對,測量比較器輸入端,即采樣電阻的電壓和基準電壓是否正常。如下圖所示,由于紅色LED燈亮,說明比較器輸出正常,那么極有可能是8050基極端的電阻R41變質導致電阻變大或開路或者燒斷使8050基極電壓一直處于低電平狀態(tài),三極管無法導通,所以風扇不轉。(可能原理圖不一樣,控制方式略有差異,但大同小異,理解其基本原理之后根據實物推測,可知哪個元器件損壞)。
(2)若測量12V電源電壓無輸出,測量12V穩(wěn)壓管是否短路,限流電阻R42是否變質(電阻變大或開路),濾波電容是否短路,整流二極管D13是否開路,若都無故障測量變壓器二側輸出端是否有大于12V的交流電?若無交流電測量初級線圈是否有輸入?關注公眾號 電路一點通 按照這個思路一步步往下查,一定可以查出故障點。
總結:電瓶車充電器故障的原因有很多,風扇故障相對來說還是比較容易查找的,涉及到原理難點不多,關鍵是理解比較器的控制邏輯,掌握其基本思路之后,測量幾個關鍵點電壓即可判斷哪個地方出現故障。充電器常見的故障有:高壓大電流部分故障率最高,比如高壓輸入端保險絲、整流二極管、濾波電容、功率開關管、高壓側的一些大電阻等,其次就是輸出端整流二極管、濾波電容、采樣電阻等故障;
還有UC3842脈寬調制芯片也屬于易損壞器件,故障率極高,檢測該器件是否正常時,著重測量一下一些關鍵引腳的電壓,比如7腳電源電壓是否正常(一般10V~17V)、8腳是否有5V基準電壓輸出、2腳電壓是否2.5V左右、6腳是否輸出脈沖方波信號等。若直流電壓輸出偏高,則極有可能是負反饋端出現故障,重點檢測一下基準源TL431、光耦以及其附近的電阻是否正常。若輸出直流電壓偏低,有可能是整流二極管故障、濾波電容失效、功率開關管性能下降、驅動芯片故障、高頻脈沖變壓器損傷等。電器維修需要多拆多看,心中有圖,排故才會得心應手。
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