电瓶车充电器出现了故障,风扇一直不转,充电时红灯亮,说明有电压输出给电瓶充电,有负载电流。
但是风扇不转,即使能够充电,该充电器也不能使用,风扇不转,充电器内部散热效果很差,会导致开关管过热而烧毁!
那么对于出现这种情况该如何维修呢?
想维修电瓶车充电器,首先得对充电器的基本原理有一定的了解,熟悉基本电路图,熟悉充电器中常用的元器件,了解各模块的功能,下面先了解一下充电器的基本原理。
充电器的基本原理
1、目前电瓶车充电器基本上都是采用开关电源的设计方式,因为开关电源转换效率高、体积小、重量轻,设计成本较低。电瓶车充电器的基本原理是:220V交流电先经过熔丝(内部电路电流过大时,熔断保险丝以达到保护的目的),然后通过整流桥将220V交流电整流约310V的直流电压,之后通过开关变压器、开关管、脉宽调制集成电路芯片(UC3842)将310V直流电压转换成脉冲交流电压,经过变压器二侧后再整流输出电压给电瓶充电。
2、开关管由UC3842控制,通过调节PWM脉冲宽度调节输出电压,而输出电压通过TL431基准源控制光耦导通与截止形成负反馈将信号给UC3842用于控制开关管开通/关断速率,使输出直流电压趋于稳定。当输出电压偏高时,光耦有电流,发光二极管点亮,使光耦工作,反馈给开关控制电路,降低脉冲宽度使输出电压下降。微调TL431旁控制基准源输出电压的两个阻值可调整输出电压。
3、充电器直流电压输出端负极会有一个采样电阻,用于采集充电器的输出电流,改变该阻值可以改变输出电流。同时,采样电阻的电压会接入比较器的输入端,用于检测电流,当电流达到某个值时,比较器输出翻转信号,驱动红色LED灯点亮,表示有负载电流;当电流为零或小于某个值时,比较器不翻转,绿色LED灯点亮,表示没有负载电流。同时采样电阻的电压也会接入另一个比较器输入端,用于检测负载电流是否过大,当负载电流过大时,比较器输出过载信号通过光耦反馈到输入端脉宽调制电路当中,调整输出电流。
4、有些型号的充电器负极会接个开关管,当输出端未接电瓶时,开关管处于关断状态,无电压输出,当输出端接上电瓶时,电瓶的电压会触发开关管导通,从而有电压输出。
5、电瓶车充电器的风扇一般为12V供电,正极接电源,负极接NPN三极管的集电极(一般使用8050三极管),通过控制三极管导通来控制风扇转动,该风扇的三极管基极由比较器输出端进行控制,如上图原理,通过比较器采集是否有负载电流,当有负载电流时,比较器358的5脚(正输入端)电压高于6脚(负输入端电压),比较器输出高电平,使三极管8050导通,风扇工作。
6、其中UC3842属于开关电源脉宽调制集成电路芯片,各引脚的功能如下:
1脚:属于补偿脚,外接阻容元件用于改善误差放大器的增益和频率特性,误差放大器的输出端;2脚:电压反馈输入端,此脚电压与误差放大器同相端的2.5V 基准电压进行比较,产生误差电压,从而控制脉冲宽度,用于调节充电器的输出电压;3脚:电流取样输入端, 当检测电压超过1V时缩小脉冲宽度使电源处于间歇工作状态,用于调整充电器的最大电流;4脚:定时端,外接振荡电阻和振荡电容,内部振荡器的工作频率由外接的阻容时间常数决定,f=1.72/(RT×CT)5脚:电源负极,即GND;6脚:推挽输出端,输出脉宽调制信号,用于驱动开关管,内部为图腾柱式,上升、下降时间仅为50ns 驱动能力为±1A;7脚:供电电源端VCC,输入电压范围10V~30V以内;8脚:5V基准电压输出端,具有50mA的带载能力。
电瓶车充电器故障维修
1、基本了解电瓶车充电器的原理之后,风扇不转该如何定位故障呢?以上图原理为例,风扇由NPN三极管8050驱动,由LM358比较器(LM358输入运放,此处是使用运放当比较器使用)输出控制三极管导通,该比较强正输入端接采样电阻的电压,负输入端接12V经240K和1K的分压值,约0.05V,而采样电阻的阻值为0.1Ω,也就是说当负载电流大于500mA时,比较器输出高电平,使红色LED灯点亮,同时使8050三极管的基极为高电平,三极管8050导通,风扇工作。
若风扇不转,首先将风扇插头拔掉,测量一下风扇接口电压是否正常,若输出电压正常,极有可能是风扇故障引起,可能是风叶被卡住或电机烧坏或导线故障。若仍无输出电压,直接测量12V电源电压,不要测量风扇接口处,因为风扇接口的负极经过三极管开关,直接跨过三极管测量,若不好找可先找到地端(8050的发射极,左下脚),将万用表黑表笔接地,红表笔分别测量风扇接口的两个引脚,若其中一只脚有12V电压,说明12V电源正常,若两个引脚都无12V电压,说明12V电源故障。
(1)若12V电源正常,测量驱动三极管8050好坏(可采用电阻测量法,断电测量各引脚之间的内阻),若8050已坏,换掉三极管即可,该管子较容易损坏。若8050三极管正常(提问者已说明8050正常,说明不是该管子的问题),那就是后端驱动电路故障,带载(接上电瓶)通电,测量比较器输出电压是否为高电平,若输出不对,测量比较器输入端,即采样电阻的电压和基准电压是否正常。如下图所示,由于红色LED灯亮,说明比较器输出正常,那么极有可能是8050基极端的电阻R41变质导致电阻变大或开路或者烧断使8050基极电压一直处于低电平状态,三极管无法导通,所以风扇不转。(可能原理图不一样,控制方式略有差异,但大同小异,理解其基本原理之后根据实物推测,可知哪个元器件损坏)。
(2)若测量12V电源电压无输出,测量12V稳压管是否短路,限流电阻R42是否变质(电阻变大或开路),滤波电容是否短路,整流二极管D13是否开路,若都无故障测量变压器二侧输出端是否有大于12V的交流电?若无交流电测量初级线圈是否有输入?关注公众号 电路一点通 按照这个思路一步步往下查,一定可以查出故障点。
总结:电瓶车充电器故障的原因有很多,风扇故障相对来说还是比较容易查找的,涉及到原理难点不多,关键是理解比较器的控制逻辑,掌握其基本思路之后,测量几个关键点电压即可判断哪个地方出现故障。充电器常见的故障有:高压大电流部分故障率最高,比如高压输入端保险丝、整流二极管、滤波电容、功率开关管、高压侧的一些大电阻等,其次就是输出端整流二极管、滤波电容、采样电阻等故障;还有UC3842脉宽调制芯片也属于易损坏器件,故障率极高,检测该器件是否正常时,着重测量一下一些关键引脚的电压,比如7脚电源电压是否正常(一般10V~17V)、8脚是否有5V基准电压输出、2脚电压是否2.5V左右、6脚是否输出脉冲方波信号等。若直流电压输出偏高,则极有可能是负反馈端出现故障,重点检测一下基准源TL431、光耦以及其附近的电阻是否正常。若输出直流电压偏低,有可能是整流二极管故障、滤波电容失效、功率开关管性能下降、驱动芯片故障、高频脉冲变压器损伤等。电器维修需要多拆多看,心中有图,排故才会得心应手。
审核编辑:汤梓红
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原文标题:看懂电瓶车充电器电路原理图,风扇不转等故障好解决
文章出处:【微信号:电路一点通,微信公众号:电路一点通】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。
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