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两款电动自行车充电器电路与检修

充电器性能的优劣及对电池寿命的影响，主要在于过充和欠充两方面。其中过充会冲击电池正极板上的活性物质，使其软化脱落而损坏；而欠充会使极板上的硫酸铅不能xx转变为金属铅和二氧化铅，除使电池容量不足外，还会形成硫酸铅结晶的积累而导致强力硫化，使放电能力下降。因此，无论采用何种充电方法，均须具备防过充和欠充的功能。

一、CD-L-36型电动自行车电池充电器
    这是一种脉冲调制(PWM)式开关电源充电器，具有恒流充电、充电电压监测防过充和涓流充电等功能。  

1．主要技术参数：
(1)输入电源电压为175～266V(50Hz～60Hz)。(2)输出电压：44.3V±0.3V。输出电流(视电池容量不同)：1.8—2A。若被充电池容量为12Ah，则充电时间约为9小时．充电效率约为88%。

2．电路原理
测绘电路原理图见附图1所示。市电经C1、L共轭抗干扰电路、D1～D4整流、BT扼流、C3滤波后形成310V左右直流电压，经启动电阻R1、R2加至脉宽调制IC1(TL3842F)⑦脚，IC1起振，从⑥脚输出激励脉冲，激励V1(ZRFP750)场效应管，T初级线圈N1有脉冲电流，N2产生感应电流经D5、R4回授给IC1⑦脚供电，使IC1建立稳定的振荡脉冲输出。同时，在N3感生的电流经D7(BYW29)整流、C16滤波后输出44V±0.3V充电电压。
    当输出端接上被充电池(残余电压为32V左右)时，将输出1.8A～2A的充电电流，在充电限流/恒流取样电阻R8(1.5Ω)上的压降大于(TC431)中2.5V基准比较电压，使V3 K极电位降低，LED2(红)发光，表示正在充电。  
    V5、R28、R26、R18等构成电压监测电路，以保证不过充。由于开始充电时，被充电池电压较低，而且在R18上的恒流充电电压降较大，所以V5(TC431)的R端电压远低于2.5V，V5 K极电位较高，LED2(绿)不亮，IC2①、②脚间电压很小，其④、⑤脚间内阻呈高阻抗，使IC1②脚(误差放大器反相输入端)的电位较低；①脚电位保持不变，所以⑥脚保持输出脉宽较宽且较稳定的激励脉冲，使T次级持续输出额定充电电流。随着充电电压上升，当将要达到额定电压(44V)时，由于V5的反馈作用．充电电流也有所下降，V5 R极取样电压高于2.5V，V5 K极电压立即下降，使IC2①、②脚间电压升高，④、⑤脚间内阻下降，IC1②、①脚电压均上升，使⑥脚输出脉冲宽度变窄，T次级输出电流大大减小。此时．因R18上的电流减小，压降变低，V3 K极电位升高，LED1熄灭；与此同时LED2因V5 K极电位降低而点亮，表示电池已充足，恒流充电阶段结束，进入浮充(涓流)阶段。此时，在浮充阶段(约2小时)内随时都可取用电池。

3．故障检修
    (1)故障现象：无充电电压输出。
    首先查C3上有无310V直流电压，若无且BX未熔断，多数是电源电路(如L、D1～D4、RT等)有开路故障。而BX熔断，可能为电源电路有短路情况或V1击穿所致。
    如果有310V电压，故障原因就较多，如IC1未起振等．应查IC1的工作状态。先查IC1⑦脚有无20V左右的电压、⑧脚有无5V基准电压；然后查其余各脚在空载情况下的电压，正常时③脚为0V、④脚为2V、⑥脚为0.5V。而②、①脚受控于IC2④脚电压，在空载时②脚为3.8V、①脚为1V左右。若上述相符．则IC1等基本正常。应查T次级N3、D7有无开路等。
    (2)故障现象：电池长时间充不满。
    此时两个指示灯之一亮，应查电池本身及输出插头接触是否良好。若指示灯部不亮，而输出电压较低，可能是IC1工作不正常或V1不良，可在空载情况下测IC1各脚电压，若正常查输出部分。如R26虚焊(似通非通)，使V5取样电压时高时低，IC2①、②脚电压时高时低．此时脉宽也时宽时窄，导致输出电流不恒定，因而电池久充不满。

二、快达DZ-2-48型智能全自动充电器
    这款自激/他激式半桥驱动脉宽调制充电器，适用于电摩和电三轮。采用恒压、限流和在浮充时采取变压、变流保持的方式，提高充电效率。具有过充、过流、短路保护等功能，电池充满后自动转入浮充状态。
1．主要技术参数：
(1)输入电压：AC220V±10%。(2)输出电压：DC59V±0.2V。(2)输出电流：≤2.5A。

2．电路原理
    测绘电路原理图如图2所示。220V市电经L1、C11、C10高频抑制，D13-D16整流、C12滤波，建立约310V直流电压。V3、V4、T1等组成半桥式变换器，开始通电即形成较弱的自激振荡，V3、V4交替导通和截止。这样，T1的N3和T2的N1，经隔直电容C9，在V3、V4交替导通和截止的过程中感生电磁势，一方面通过T1N3的回授维持变换器的振荡；另一方面经T2N1将电磁能耦合至T2的N2和N3，经D9、D10全波整流得到20V电压。此电压给IC1(TL494CN)12脚Vcc端供电；同时，LED1(红色)亮；12V风扇电机旋转，给机内风冷。并在IC1内部建立起5V基准电压，此电压经C3给IC1④脚以高电平，当C3充电结束，使④脚复位为低电平时，由IC1⑤、⑥脚和C1、R29组成的振荡电路起振。从⑧、11脚分别输出相位相差180°的激励脉冲，分别激励V1、V2导通和截止，经T1的N4、N5中建立的高频电磁势，耦合到T1的N1、N2进一步增强了对V3、V4的激励，形成强烈的他激振荡。进而经T1的N3、T2的N1形成强电磁势，在T2的N2、N1感应稳定的电压，T2的N4、N5输出的电压经高频对管V5全波整流，经L2高频扼流、二极管(6A10)输出。此时，对在X2输出插接件上的被充电电池组(48V)进行恒流充电。电路中R20(100kΩ)和R28(10kΩ)分压，加至IC1④脚，设置了一个死区控制电位，以设定占空比。也可以说使⑧脚、11脚输出的激励脉冲之间形成一段静止区，以使V1、V2在导通/截止的交越瞬间不致发生同时导通。图中D1、D2用以抬高V1、V2射极的电位，以使其截止可靠。

220V市电经L1、C11、C10高频抑制，D13-D16整流、C12滤波，建立约310V直流电压。V3、V4、T1等组成半桥式变换器，开始通电即形成较弱的自激振荡，V3、V4交替导通和截止。这样，T1的N3和T2的N1，经隔直电容C9，在V3、V4交替导通和截止的过程中感生电磁势，一方面通过T1N3的回授维持变换器的振荡；另一方面经T2N1将电磁能耦合至T2的N2和N3，经D9、D10全波整流得到20V电压。此电压给IC1(TL494CN)12脚Vcc端供电；同时，LED1(红色)亮；12V风扇电机旋转，给机内风冷。并在IC1内部建立起5V基准电压，此电压经C3给IC1④脚以高电平，当C3充电结束，使④脚复位为低电平时，由IC1⑤、⑥脚和C1、R29组成的振荡电路起振。从⑧、11脚分别输出相位相差180°的激励脉冲，分别激励V1、V2导通和截止，经T1的N4、N5中建立的高频电磁势，耦合到T1的N1、N2进一步增强了对V3、V4的激励，形成强烈的他激振荡。进而经T1的N3、T2的N1形成强电磁势，在T2的N2、N1感应稳定的电压，T2的N4、N5输出的电压经高频对管V5全波整流，经L2高频扼流、二极管(6A10)输出。此时，对在X2输出插接件上的被充电电池组(48V)进行恒流充电。电路中R20(100kΩ)和R28(10kΩ)分压，加至IC1④脚，设置了一个死区控制电位，以设定占空比。也可以说使⑧脚、11脚输出的激励脉冲之间形成一段静止区，以使V1、V2在导通/截止的交越瞬间不致发生同时导通。图中D1、D2用以抬高V1、V2射极的电位，以使其截止可靠。

    (1)充电指示和过流保护在恒流充电期间，充电电流在取样电阻R37上形成负极性电流取样电压(视电池容量不同约-2V——3V)，此负电压一路经R30加至IC2②脚，使①脚输出高电平，使双色LED2的红色指示灯亮，表示正在恒流充电；另一路经R16传输至IC1 15脚(控制放大器反相输入端)。一旦过流(甚至发生短路)，在R37上产生较大的负电压，将使IC1输出的激励脉冲宽度大大减小，使输出电压大大降低(甚至无输出)而保护充电器和被充电池。
    (2)过压保护 当充电电池电压逐渐升高到接近设定的59V额定电压时，在R25(2kΩ)上的取样电压，使IC1①脚电压超过由IC1 14脚输出的5V基准电压，并经R19、R27分压设定的②脚电压(3V)时，将使IC1输出的脉冲宽度大大减小。这时，T2的N4、N5输出电流转为涓流，维持浮充电，在R37上的压降(负电压)减小，IC1的基准电压使IC2②脚呈正电位，使①脚输出低电平(LED2熄灭)，并使⑦脚输出高电平，LED2亮，表示恒流充电阶段结束．进行浮充电阶段。在2小时内随时都可取用电池。
    应注意，取下已充满的电池前应先切断充电器输入端的市电；而充电时应先接上被充池再接通市电。

3．常见故障检修
(1)故障现象：无充电电压输出，连空载时也无输出。
    此故障的检修重点在电源输入和变换部分。首先测C12上有无310V直流电压，如有，多数为V3、V4变换部分未起振。若用数字万用表测V3、V4基极对发射极之间应有-0.3V左右的电压，否则未起振。此时，应查T1的N1、N2及偏置电路元件有无虚焊、脱焊、失效等；若已起振，则为T1的N3、T2的N1、C9回路开路。
    若无310V电压、且FVl熔断，多数为V3、V4、C12或D13-D16之一短路。而FV1未熔断，多为电源回路的L1、D13-D16开路。
(2)故障现象：充电无电压(或很低)，但空载有电压输出。
    此现象表明电源输入和变换部分正常，故障在他激部分。此时测C5有无20V电压，若无是D10、D9及N2、N3回路不通，或D10、D9之一短路。如有20V电压，可能为IC1不良不起振；过流、过压取样电路失去取样电压；C3漏电严重等导致他激脉冲很窄甚至无他激脉冲。