2024年12月07日

电动自行车充电器的检修

2012 年 1 月 12 日
 

电动自行车充电器(AC—DC)可分为分立件(变压器式)、集成电路单开关管(场效应管),以及推挽式双开关管三种类型,现着重介绍后两种充电器的常见故障及其易损件。

一、以UC3842为核心的场效应开关管充电器

此类充电器输出电压有44V和59V(57V)两种,其外观及线路基本相同,只是59V机芯增加了一只φ50mm散热风扇,不论是初充还是浮充,只要机芯通电该风扇便一直旋转。该类机芯类似于显示器的开关电源,检修方法也类同,只是该电路比较简单,又因为该充电器输出功率较大,所以故障率相对较高,易损元件1中所标注元件(序号系自编)。





1.检修场效应管开关电源应注意的几个问题

(1)AC220V交流输入电路不宜直接串联灯泡。因为场效应管是电压器件,电压损坏场效应管是主要原因。实践证明,检修时用灯泡代替保险丝限流,即便是串联40W灯泡,若电路中尚有隐患,场效应管也必烧无疑。而非场效应管开关电源串联灯泡确实能起到限流的作用。

(2)屡烧场效应管的原因:300V滤波电容失效,桥式整流二极管击穿,抑峰电容C2失效,过流保护取样电阻R3、R4烧断,C3滤波电容失效,场效应管G极虚焊或开路,以及欠激励或过激励。

(3)采取保护措施,在场效应管G极对地增加一只12V~18V稳压管加强保护。

(4)屡损开关管时,对于图1中的每个元件都应仔细检查确认,不要轻意放过。

2.安全检修法

(1)用调(变)压器把AC220V降为AC40V~60V输入,再在保险丝处串联200w灯泡,便于观察。若电源能起振,待次级有10V-15V电压输出时,再改为220V输入。

(2)当认为无故障元件时,先不装场效应管,通电试机,测UC3843⑥脚电压若为1.8V(指针微抖),⑦脚若在12V左右,说明基本正常(如果电压不符,还需继续查找),再装上场效应管试机,开关管正常工作时UC3842 6脚为4.2V、⑦脚为25V。

该电源空载时输出电压52V,额定负载时升为59V,风扇电机电压也随之在12V~15V之间变化,即负载重时,风扇转速增高。

二、推挽式双开关管充电器

此类充电器效率高、功率大,目前电动车的随配充电器多属此类。笔者综合多种型号此类充电器,绘出了易损部分的电路图,如图2所示。



图2中所标参数均为59V充电器的数据,供参考。该充电器同样有44V和59V(57V)两种。前者大多配套标称电压为36V、容量<30Ah的蓄电池组,后者多用于标称电压48V、容量>30Ah的蓄电池组。由于两种蓄电池容量不同,当电池初充满电后其浮充电流值有200mA和400mA之分。

以输出电压为59V、VCC为25V的机芯为例,其初充电流一般在2A左右,这时电流取样电阻R3上的压降约0.25V,LM358 1脚输出高电平,红灯点亮,同时Q5导通,风扇FG得电旋转散热。随着时间的推移,充电电流逐渐下降,当蓄电池初充满电时,充电电流降至400mA、R3上的压降为0.05V时,通过R30送往LM358 ②脚的电压同时下降,LM358⑦脚输出电压为25V,LD2绿灯亮,指示蓄电池初充满电并进人浮充阶段,LM358 1脚翻转为低电平,Q5截止,风扇停转。

调整R30,可校正绿灯浮充指示电流值。当R30为750Ω时,其绿灯亮时充电电流为200mA,适用于小功率电动自行车36V,容量<30Ah的蓄电池组;当R30为1k时,其电流约为400mA,适用于大功率电动摩托车(俗称电摩)59V容量>30Ah的蓄电池组。调整R26,可校正输出电压值。当R26为1k时,TL494①脚为3.2V,输出电压为59V;当R26为2.2k时,充电器输出电压为44V,这也是44V与59V充电器的主要区别。当然,①脚的分压值还取决于R27,机型不同,参数也可能不同。R13是限制输出最大电流的取样电阻,在检修时没有必要去调整它。

另外,VCC25V是典型值,由于设计不同,VCC在12V~32V均属正常。该充电器常见故障如下。

1.Q1、Q2烧毁,+59V无输出

更换Q1、Q2后不要马上试机,还要检查尖峰吸收电容C20及300V滤波电容是否断脚漏液;C9、C10是否鼓肚漏液;R6、R8是否开路;+59V整流管D15、D16是否短路。如果是雷击或300V跳火至25V电路坏,还需要更换LM358、TL494,而不必去测量其是否损坏(成本很低)。试机时,在保险丝处串联一只200W的灯泡,以保证开关管的安全。负载接200W灯泡比较直观,当假负载用200W灯泡时,风扇启动,充电电流≥400mA,相当于初浮充分界值。

Q1、Q2两部分电路相同,在线检测时对比参照,便很容易找到故障元件。

2.Q1、Q2完好,+59V降为10V

电源指示灯LD3微亮,变压器发出“吱吱”声。测TL494 ⑧、11脚无电压,说明PWM电路没工作或内部短路,应果断更换TL494。若⑧、11脚有电压,应检查c5、c6容量是否变值,R7、R9电阻是否开路,造成推挽电路工作不平衡。

上述两例故障在检修中约占80%。Q1、Q2应挑选β值接近的管子代换。RT损坏时可用3.3Ω/10W的水泥电阻代换或干脆省略。



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