充電器性能的優(yōu)劣及對電池壽命的影響,主要在于過充和欠充兩方面,。其中過充會沖擊電池正極板上的活性物質,,使其軟化脫落而損壞;而欠充會使極板上的硫酸鉛不能完全轉變?yōu)榻饘巽U和二氧化鉛,,除使電池容量不足外,,還會形成硫酸鉛結晶的積累而導致強力硫化,使放電能力下降,。因此,,無論采用何種充電方法,均須具備防過充和欠充的功能,。
一,、CD-L-36型電動自行車電池充電器
這是一種脈沖調制(PWM)式開關電源充電器,具有恒流充電,、充電電壓監(jiān)測防過充和涓流充電等功能,。
1.主要技術參數(shù):
(1)輸入電源電壓為175~266V(50Hz~60Hz),。(2)輸出電壓:44.3V±0.3V。輸出電流(視電池容量不同):1.8—2A,。若被充電池容量為12Ah,,則充電時間約為9小時.充電效率約為88%。
2.電路原理
測繪電路原理圖見附圖1所示,。市電經(jīng)C1,、L共軛抗干擾電路、D1~D4整流,、BT扼流,、C3濾波后形成310V左右直流電壓,經(jīng)啟動電阻R1,、R2加至脈寬調制IC1(TL3842F)⑦腳,,IC1起振,從⑥腳輸出激勵脈沖,,激勵V1(ZRFP750)場效應管,,T初級線圈N1有脈沖電流,,N2產(chǎn)生感應電流經(jīng)D5,、R4回授給IC1⑦腳供電,使IC1建立穩(wěn)定的振蕩脈沖輸出,。同時,,在N3感生的電流經(jīng)D7(BYW29)整流、C16濾波后輸出44V±0.3V充電電壓,。
當輸出端接上被充電池(殘余電壓為32V左右)時,,將輸出1.8A~2A的充電電流,在充電限流/恒流取樣電阻R8(1.5Ω)上的壓降大于(TC431)中2.5V基準比較電壓,,使V3 K極電位降低,,LED2(紅)發(fā)光,表示正在充電,。
V5,、R28、R26,、R18等構成電壓監(jiān)測電路,,以保證不過充。由于開始充電時,,被充電池電壓較低,,而且在R18上的恒流充電電壓降較大,所以V5(TC431)的R端電壓遠低于2.5V,,V5 K極電位較高,,LED2(綠)不亮,,IC2①、②腳間電壓很小,,其④,、⑤腳間內阻呈高阻抗,使IC1②腳(誤差放大器反相輸入端)的電位較低,;①腳電位保持不變,,所以⑥腳保持輸出脈寬較寬且較穩(wěn)定的激勵脈沖,使T次級持續(xù)輸出額定充電電流,。隨著充電電壓上升,,當將要達到額定電壓(44V)時,由于V5的反饋作用.充電電流也有所下降,,V5 R極取樣電壓高于2.5V,,V5 K極電壓立即下降,使IC2①,、②腳間電壓升高,,④、⑤腳間內阻下降,,IC1②,、①腳電壓均上升,使⑥腳輸出脈沖寬度變窄,,T次級輸出電流大大減小,。此時.因R18上的電流減小,壓降變低,,V3 K極電位升高,,LED1熄滅;與此同時LED2因V5 K極電位降低而點亮,,表示電池已充足,,恒流充電階段結束,進入浮充(涓流)階段,。此時,,在浮充階段(約2小時)內隨時都可取用電池。
3.故障檢修
(1)故障現(xiàn)象:無充電電壓輸出,。
首先查C3上有無310V直流電壓,,若無且BX未熔斷,多數(shù)是電源電路(如L,、D1~D4,、RT等)有開路故障。而BX熔斷,,可能為電源電路有短路情況或V1擊穿所致,。
如果有310V電壓,,故障原因就較多,如IC1未起振等.應查IC1的工作狀態(tài),。先查IC1⑦腳有無20V左右的電壓,、⑧腳有無5V基準電壓;然后查其余各腳在空載情況下的電壓,,正常時③腳為0V,、④腳為2V、⑥腳為0.5V,。而②,、①腳受控于IC2④腳電壓,在空載時②腳為3.8V,、①腳為1V左右,。若上述相符.則IC1等基本正常。應查T次級N3,、D7有無開路等,。
(2)故障現(xiàn)象:電池長時間充不滿。
此時兩個指示燈之一亮,,應查電池本身及輸出插頭接觸是否良好,。若指示燈部不亮,而輸出電壓較低,,可能是IC1工作不正?;騐1不良,可在空載情況下測IC1各腳電壓,,若正常查輸出部分。如R26虛焊(似通非通),,使V5取樣電壓時高時低,,IC2①、②腳電壓時高時低.此時脈寬也時寬時窄,,導致輸出電流不恒定,,因而電池久充不滿。
二,、快達DZ-2-48型智能全自動充電器
這款自激/他激式半橋驅動脈寬調制充電器,,適用于電摩和電三輪。采用恒壓,、限流和在浮充時采取變壓,、變流保持的方式,提高充電效率,。具有過充,、過流,、短路保護等功能,電池充滿后自動轉入浮充狀態(tài),。
1.主要技術參數(shù):
(1)輸入電壓:AC220V±10%,。(2)輸出電壓:DC59V±0.2V。(2)輸出電流:≤2.5A,。
2.電路原理
測繪電路原理圖如圖2所示,。220V市電經(jīng)L1、C11,、C10高頻抑制,,D13-D16整流、C12濾波,,建立約310V直流電壓,。V3、V4,、T1等組成半橋式變換器,,開始通電即形成較弱的自激振蕩,V3,、V4交替導通和截止,。這樣,T1的N3和T2的N1,,經(jīng)隔直電容C9,,在V3、V4交替導通和截止的過程中感生電磁勢,,一方面通過T1N3的回授維持變換器的振蕩,;另一方面經(jīng)T2N1將電磁能耦合至T2的N2和N3,經(jīng)D9,、D10全波整流得到20V電壓,。此電壓給IC1(TL494CN)12腳Vcc端供電;同時,,LED1(紅色)亮,;12V風扇電機旋轉,給機內風冷,。并在IC1內部建立起5V基準電壓,,此電壓經(jīng)C3給IC1④腳以高電平,當C3充電結束,,使④腳復位為低電平時,,由IC1⑤、⑥腳和C1,、R29組成的振蕩電路起振,。從⑧,、11腳分別輸出相位相差180°的激勵脈沖,分別激勵V1,、V2導通和截止,,經(jīng)T1的N4、N5中建立的高頻電磁勢,,耦合到T1的N1,、N2進一步增強了對V3、V4的激勵,,形成強烈的他激振蕩,。進而經(jīng)T1的N3、T2的N1形成強電磁勢,,在T2的N2,、N1感應穩(wěn)定的電壓,T2的N4,、N5輸出的電壓經(jīng)高頻對管V5全波整流,,經(jīng)L2高頻扼流、二極管(6A10)輸出,。此時,,對在X2輸出插接件上的被充電電池組(48V)進行恒流充電。電路中R20(100kΩ)和R28(10kΩ)分壓,,加至IC1④腳,,設置了一個死區(qū)控制電位,以設定占空比,。也可以說使⑧腳,、11腳輸出的激勵脈沖之間形成一段靜止區(qū),以使V1,、V2在導通/截止的交越瞬間不致發(fā)生同時導通,。圖中D1、D2用以抬高V1,、V2射極的電位,以使其截止可靠,。
220V市電經(jīng)L1,、C11、C10高頻抑制,,D13-D16整流,、C12濾波,建立約310V直流電壓,。V3,、V4,、T1等組成半橋式變換器,開始通電即形成較弱的自激振蕩,,V3,、V4交替導通和截止。這樣,,T1的N3和T2的N1,,經(jīng)隔直電容C9,在V3,、V4交替導通和截止的過程中感生電磁勢,,一方面通過T1N3的回授維持變換器的振蕩;另一方面經(jīng)T2N1將電磁能耦合至T2的N2和N3,,經(jīng)D9,、D10全波整流得到20V電壓。此電壓給IC1(TL494CN)12腳Vcc端供電,;同時,,LED1(紅色)亮;12V風扇電機旋轉,,給機內風冷,。并在IC1內部建立起5V基準電壓,此電壓經(jīng)C3給IC1④腳以高電平,,當C3充電結束,,使④腳復位為低電平時,由IC1⑤,、⑥腳和C1,、R29組成的振蕩電路起振。從⑧,、11腳分別輸出相位相差180°的激勵脈沖,,分別激勵V1、V2導通和截止,,經(jīng)T1的N4,、N5中建立的高頻電磁勢,耦合到T1的N1,、N2進一步增強了對V3,、V4的激勵,形成強烈的他激振蕩,。進而經(jīng)T1的N3,、T2的N1形成強電磁勢,在T2的N2、N1感應穩(wěn)定的電壓,,T2的N4,、N5輸出的電壓經(jīng)高頻對管V5全波整流,經(jīng)L2高頻扼流,、二極管(6A10)輸出,。此時,對在X2輸出插接件上的被充電電池組(48V)進行恒流充電,。電路中R20(100kΩ)和R28(10kΩ)分壓,,加至IC1④腳,設置了一個死區(qū)控制電位,,以設定占空比,。也可以說使⑧腳、11腳輸出的激勵脈沖之間形成一段靜止區(qū),,以使V1,、V2在導通/截止的交越瞬間不致發(fā)生同時導通。圖中D1,、D2用以抬高V1,、V2射極的電位,以使其截止可靠,。
(1)充電指示和過流保護在恒流充電期間,,充電電流在取樣電阻R37上形成負極性電流取樣電壓(視電池容量不同約-2V——3V),此負電壓一路經(jīng)R30加至IC2②腳,,使①腳輸出高電平,,使雙色LED2的紅色指示燈亮,表示正在恒流充電,;另一路經(jīng)R16傳輸至IC1 15腳(控制放大器反相輸入端),。一旦過流(甚至發(fā)生短路),在R37上產(chǎn)生較大的負電壓,,將使IC1輸出的激勵脈沖寬度大大減小,,使輸出電壓大大降低(甚至無輸出)而保護充電器和被充電池。
(2)過壓保護 當充電電池電壓逐漸升高到接近設定的59V額定電壓時,,在R25(2kΩ)上的取樣電壓,,使IC1①腳電壓超過由IC1 14腳輸出的5V基準電壓,并經(jīng)R19,、R27分壓設定的②腳電壓(3V)時,,將使IC1輸出的脈沖寬度大大減小。這時,,T2的N4、N5輸出電流轉為涓流,,維持浮充電,,在R37上的壓降(負電壓)減小,,IC1的基準電壓使IC2②腳呈正電位,使①腳輸出低電平(LED2熄滅),,并使⑦腳輸出高電平,,LED2亮,表示恒流充電階段結束.進行浮充電階段,。在2小時內隨時都可取用電池,。
應注意,取下已充滿的電池前應先切斷充電器輸入端的市電,;而充電時應先接上被充池再接通市電,。
3.常見故障檢修
(1)故障現(xiàn)象:無充電電壓輸出,連空載時也無輸出,。
此故障的檢修重點在電源輸入和變換部分,。首先測C12上有無310V直流電壓,如有,,多數(shù)為V3,、V4變換部分未起振。若用數(shù)字萬用表測V3,、V4基極對發(fā)射極之間應有-0.3V左右的電壓,,否則未起振。此時,,應查T1的N1,、N2及偏置電路元件有無虛焊、脫焊,、失效等,;若已起振,則為T1的N3,、T2的N1,、C9回路開路。
若無310V電壓,、且FVl熔斷,,多數(shù)為V3、V4,、C12或D13-D16之一短路,。而FV1未熔斷,多為電源回路的L1,、D13-D16開路,。
(2)故障現(xiàn)象:充電無電壓(或很低),但空載有電壓輸出。
此現(xiàn)象表明電源輸入和變換部分正常,,故障在他激部分,。此時測C5有無20V電壓,若無是D10,、D9及N2,、N3回路不通,或D10,、D9之一短路。如有20V電壓,,可能為IC1不良不起振,;過流,、過壓取樣電路失去取樣電壓;C3漏電嚴重等導致他激脈沖很窄甚至無他激脈沖,。