[建筑]电动车充电器三段式充电原理和维修技巧.doc

电动车充电器三段式充电原理和维修技巧 恒流，恒压和浮充是三段式充电的三个必须阶段，它的充电曲线见图2，对48V蓄电池而言，可以这样来描述其充电过程，在充电开始时保持一个充电电流1.8-2.5A，直到时间t1，此时充电电压逐渐上升---即恒流充电阶段；当充电电压上升到58.5-59.5V时，立即保持这个充电电压不变直到时间t2，此时充电电流逐渐下降---即恒压充电阶段；当充电电流下降到400-500mA的转换电流时，充电器立即转为55.5-56.5V的小电流充电---即浮充阶段。 三段式充电是一个自动充电的过程，要实现对充电电流和电压的自动控制，在电路的输入和输出之间必须有一个闭环的反馈回路，通过对输出电流和电压的反馈取样，再经过控制电路对信号的处理输出控制信号去调整输入端的工作状态，从而达到自动控制的目的。 下面以TL494为中心组成的一款充电器为列来比较详细的解说一下三段式充电的控制和转换过程（见图1）。 TL494是美国德州仪器公司生产的一种电压驱动型脉宽调制控制集成电路，主要应用在各种开关电源中,TL494的内部电路由基准电压产生电路、振荡电路、间歇期调整电路、AMP1和AMP2误差放大器、死区比较器，PWM比较器以及输出电路等组成，其中1、2脚是AMP1的同相和反相输入端；3脚是AMP1和AMP2的公共输出端，4脚外接C4使电源软启动，5、6脚分别用于外接振荡电阻和振荡电容，7脚为接地端；8、9 脚和11、10脚分别为TL494内部两个末级输出三极管集电极和发射极；12脚为电源供电端；13 脚为输出控制端，该脚接地时为并联单端输出方式，接14脚时为推挽输出方式;14脚为5V基准电压输出端,15、16脚是AMP2的反相和同相输入端。 TL494的内部资料见图3. 图1中的电流检测A和C点分别通过R13，R31等接至电源地上，利用充电电流流过R29产生的压降为IC1内AMP2电流误差放大器和IC2内比较器1提供充电电流检测的取样电压，因整机地接输出负极，所以从电源地（即C6负端）取得的电压为负电压，充电电流越大，在R29上产生的压降越大，由电源地取得的负电压就越大；图中IC1的AMP2电流比较器的（16）脚接地，（15）脚电压由R13引入电流检测负电压和由R14接+5V引入的正电压叠加而成，当（15）脚叠加电压为正时，AMP2输出低电平，对输出脉宽无控制作用，为负时AMP2输出高电平，使输出脉宽受控减小直至为0；在IC2的比较器1中，其（3）脚接地，（2）脚电压由R31引入的电流检测负电压和由R35接+5V引入的正电压叠加而成，当IC2的（2）脚电压为正时，比较器1输出低电平，LED2充电灯（橙色）灭，充满灯（黄色）亮，散热风扇停转；为负时，比较器1输出高电平，LED2充电灯亮，充满灯灭，散热风扇转动；在设计时由于R35（100K）比R14（24K）大很多，只有当充电电流下降到400-500mA时才能使IC2的（2）脚叠加电压为正，这时IC2的比较器1输出低电平，使充满灯亮，散热风扇停转，预示充电即将完成。 图 1中的电压检测B点通过R29，C15，R27直接接于输出正极上，输出端的电压变化通过这3个元件反馈到IC1的（1）脚，AMP1电压误差放大器的（2）脚外接固定电压3.25V，（1）脚电压由电压检测B点引入的输出端取样电压和由D18提供的电压叠加而成，当（1）脚电压大于（2）脚的3.25V时，AMP1电压误差放大器输出高电平，使输出脉宽减小直至为0，反之对输出脉宽无限制作用。 充电器空载 当充电器不接蓄电池处于空载时，输出电压因空载而升高，输出电流为0，R29上的压降为0；电流检测A点的引入电压和由R14引入的正电压使IC1的（15）脚的叠加电压为正，AMP2输出低电平，对输出脉宽无限制作用；电流检测C点引入电压和由R35引入的正压叠加使IC2的（2）脚电压为正，IC2比较器1输出低电平，使LED2充电灯（橙色）灭，U5截止，散热风扇停转，使IC2（6）脚电压降低，比较器2输出高电平，使LED2的充满灯（黄色）亮，同时D17因IC2的（7）脚电压升高而截止，D18导通向IC1（1）脚提供一个正电压，另一方面，电压检测B点电压因输出空载而升高，这两路电压的叠加使IC1（1）脚电压大于（2）脚，于是AMP1输出高电平使输出脉宽减小，振荡减弱，输出电压降低，之后，又通过电压检测B点引入使IC1（1）脚电压降低，当（1）脚电压低于（2）脚3.25V时，AMP1又输出低电平，对输出脉宽无限制作用，振荡加强，又使输出电压升高，如此反复，使空载电压保持在55.5-56.5V(与设计有关）上。 在充电器空载中，因输出