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作者:an888    发布于:2023-01-17 23:34    文字:【】【】【
摘要:鹿鼎娱乐-注册主页根据实物测绘的佳腾牌充电器电路原理如图1所示。整机可分为PWM产生和推动电路、功率开关变换电路、充电状态指示电路和交流输入电路四个部分。 PWM产生电路由

  鹿鼎娱乐-注册主页根据实物测绘的佳腾牌充电器电路原理如图1所示。整机可分为PWM产生和推动电路、功率开关变换电路、充电状态指示电路和交流输入电路四个部分。

  PWM产生电路由IC1( TL494)和外围元件构成。TL494是PWM开关电源集成电路。引脚功能和内部方框图如图2所示。

  IC1第⑤、⑥脚外接的C1O、 R19是定时元件,决定锯齿波振荡器的振荡频率,f=1.1/RC,按图中数值为50kHz。第(14)脚是+5V基准电压输出端,除片内使用外,还直接或分压后供第②、④、(13)脚和IC2使用。第(13)脚为输出方式控制端,在该脚接低电平时为单端输出方式,图中接第(14)脚+5V高电平,为双端输出方式。第④脚为死区时间控制端,该脚电位决定死区时间。电位升高,死区时间延长,输出脉宽变窄,当电位大于锯齿波电压时,输出脉宽将变得很窄,甚至停振。凡输出端采用半桥式或全桥式开关电路,都要正确设置死区时间,以免两个开关管同时导通,发生电源短路的危险。图中该脚电位由基准电压经R24和R20分压取得,实测电压为0.46V。C15是软启动电容。第①、②脚和第(16)、(15)脚是IC1内部两个电压比较器的正、反相输入端,分别用作充电电压取样和充电电流取样。+44V充电电压经R28、R27和R26分压反馈至第①脚。C15是软启动电容。第②脚电位由基准电压经R23和R3分压取得,实测为3. 2V,第①脚电位愈高,输出脉宽愈窄,充电电压愈低;反之脉宽增宽,充电电压升高。从而实现稳定+44V充电电压的目的。Ra是充电压调试电阻,Ra和R26的并联阻值愈小,充电电压愈高。R29是充电电流取样电阻,由该电阻上取得的电压变化,经R13送入IC1第(15)脚。充电电流愈大,第(15)脚电位愈低。当第(15)脚电位小于第(16)脚(接地)电位时,IC输出端将被封闭,从而实现过流保护。Rb是过流保护调试电阻,本机予设为1.8A。

  外部输入信号的变化,经片内电路处理后,由第⑧、(11)脚输一对大小相等,相位相差180°,脉宽可变的方波,经V3、V4推挽放大后,由变压器T2耦合至功率开关变换电路。

  V1、V2两个开关管串联接在+300V供电电压和地之间,组成半桥式开关电路,在调宽脉冲的作用下,轮换导通和截止,将十300V直流转换为高频交流电。电流流向示意图如图3所示。V1导通时,C5十→V1 ce→T2的②、④端→T3的②、①端→C6→C5-。V2导通时,C5十→C4→T3的①、②端→T2的④、②端→V2 ce→C5-。T3次级输出电压经D15、C17全波整流滤波,输出十44V供蓄电池充电。T3次级另一绕组经D9、D10、C18整流滤波,输出十24V向IC1和IC2供电。

  R7、R9是启动电阻,在开机瞬间向V1、V2基极提供激励电流,使电路自激启动。C7、D5、R4(或C8、D8、Rl1)是加速网络。D6、D7为保护二极管。C3、R1为尖峰吸收网络。

  220V市电经D1 -D4桥式整流、C5滤波,取得+300V电压,向功率开关变换电路供电。

  由IC2 (HA17358)和双色发光管LED2构成。IC2是双运放集成电路,这里接成两个电压比较器。由充电电流取样电阻R29取得的电压变化信号,经R31送入IC2第②脚。充电初期,充电电流较大,R29上降压增大(注意:R29上的电压对地为负电压).第②脚电位小于第③脚电位,第①脚输出高电平,充电指示灯LED2-A点亮。当电池接近充满时,充电电流减小,R29上的电压也减低,当第②脚电位大于第③脚电位时,第①、⑥脚变为低电平,第⑦脚输出高电平,充满指示灯LED2-B点亮。

  Rc是充电状态指示调整电阻,选用适当阻值接入,使之达到设定的指示状态(200mA )。

  本机有热地和冷地之分,测量时不要选错参考点。热地和市电相通,若需加电检修,应加用隔离变压器,以防触电。多数情况下,使用万用表电阻档,在线检查,就能找到故障元件。检修PWM电路用外接电源(即在+24V滤波电容C18两端外接15一20V稳压电源)最为安全有效。 加电试机,正常情况下,LED1应点亮。十44V端不接负载时,充满指示LED2-B应亮(绿色),+44V电压略有下降,实测为+42V,不要误为故障。续入假负载时(可用1 000W电炉丝代)充电指示LED2-A应亮。1.保险烧断、玻管内壁发黑或炸裂。此现象表明电路有严重短路之处,以滤波C5、市电整流D1 - D4开关管V1、V2、整流D15等多个元件同时击穿多见。用万用表Rx1档在路即可找出故障元件。

  故障说明电路没有工作,在+300V电压输出正常的情况下,应重点检查启动电阻R7、R9有无断路,V1、V2基极回路元件D5、R4、R6、D8、R11、R8损坏,IC1、V3、V4损坏而无调宽脉冲输出。

  外加电源,用示波器测IC1第⑤脚,应有正常的锯齿状振荡波形,若定时元件R19、C10正常而无波形,可判定IC1坏。IC1第⑧、(11)脚应测得正常的方波,当测其无波形或不正常时,若各引脚电压正常,应更换IC1。若V3、V4波形不正常,查Rl2、V3、V4和外围元件。

  附表和图4列出在外接十15V稳压电源、十44V输出端空载条件下IC1、IC2各管脚对地电压值和关键点波形图,供检修参考。

  ICl第(14)脚电压(+5V基准电压)若不正常,ICl第(13)、②、④脚电压都会不正常,IC2有关引脚电压也会不正常。断开IC1第(14)脚外电路后,若各引脚电压仍不正常,则可判定IC1损坏。

  电池保护IC为混合动力车和电动车节省80%的BMS成本 12通道电池保护IC,降低了80%的BMS成本 SUNNYVALE,CA。2009年7月22日。Maxim Integrated Products (NASDAQ:MXIM)推出用于多节锂离子(Li+)电池组的高压、12通道电池保护IC MAX11080 。该器件是市面上首个可

  自制高效电动车电瓶修复器 一款用变压器调压、555电路构成的可调脉宽震荡器驱动CMOS管的高性能修复器。彻底克服了自感升压线圈电路的缺陷,经使用效果很好。一般使用了近3年的旧电瓶修复一天即可见效,修复3天即可恢复额定容量的70%以上(极板损坏的电瓶不可

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  此电动车遥控器电路图 不仅能使模型汽车作前进、后退运动,而且可作左、右转弯运动, 它结构简单、操作方便。无线电遥控接收解调电路采用TWH9238组件,与它配套使用的遥控发射组件为TWH9236.可供大家学习和参考。

  电动车电路图: 电动车控制电路图:可点击原理图进行放大查看,此电路有采用到TL494芯片。 电动车充电器电路图:

  800)this.width=800500)this.width=500 border=0 dypop=按此在新窗口浏览图片 电动车开关充电电源电路图

  800)this.width=800500)this.width=500 border=0 dypop=按此在新窗口浏览图片 电动车开关充电电源原理图

  摩托车,电动车电子喇叭的原理及制作方法 设计原理:摩托车或电动车喇叭一般是使用电磁振动式的,其内部有一组线圈。通电后产生磁场,吸合振动膜发声,它的优点是结构简单。但是其工作电流大,一般最小工作电流也达1.5A,而另加装的高低音蜗耳式喇叭,工作电

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  电动车控制器电路图 36V蓄电池充电,霍尔手柄,限速电阻等模块,并有刹车指示灯,电刹车开关等。芯片采用 TL494 。

  常用电动车充电器根据电路结构可大致分为两种。第一种是以uc3842驱动场效应管的单管开关电源,配合LM358双运放来实现三阶段充电方式。其电原理图和元件参数见(图表1) 220v交流电经T0双向滤波抑制干扰,D1整流为脉动直流,再经C11滤波形成稳定的300V左右的

  PSoC微处理器在电动车无刷电机控制器上的应用 电动车作为一种新型的代步工具,已经实实在在地被人民群众所接受。尤其是在当前油价飞涨、摩托车牌照发放受限,汽车的梦想可望而不可即的情况下,电动车越来越受到老百姓的青睐。在中国这样一个“自行车王国”,

  并联式混合动力系统并联式混合动力系统是采用发动机和电动机两套独立的驱动系统驱动车轮。混联式结构是结合了串联和并联的优势,相比串联结构增加了机械动力的传递路线,相比并联式增加了电能的传输路线。

  摘要:本文论述了基于霍耳效应传感芯片的电路设计,并以0.5μm, 双层金属,65V高压CMOS工艺实现。脉冲宽度调制1879年,霍耳发现:沿x方向流过的电流受到其垂直方向(z方向)的磁场作用时,带电离子会受到y方向的磁力影响而产生电势积累,这就是霍耳效应。

  (3)阻抗测量法是利用电池的内阻和荷电状态SOC之间一定的线性关系,通过测出电池的电压、电流参数计算出电池的内阻,从而得到SOC的估计值。本文的电池管理系统以M68HC08GZ16为核心,实现了对电池组单体电压、电流、温度信号的采集。

  本文中电动车设计所采用的方案,车体小巧灵活,不需借助任何的附加设备即可工作,而且对跷跷板的要求很低。角度传感器的自行设计是关键点所在,语音播报与语音识别功能和同步显示电动车的里程信息及速度等功能是一大亮点。

  (3)阻抗测量法是利用电池的内阻和荷电状态SOC之间一定的线性关系,通过测出电池的电压、电流参数计算出电池的内阻,从而得到SOC的估计值。本文的电池管理系统以M68HC08GZ16为核心,实现了对电池组单体电压、电流、温度信号的采集。

  电动车充电器电路图,电路由整流电路,三极管,可控硅等组成。提供36伏输出。 电动车充电器电路图三:

  TDR 101Z型电动车是上海卧龙电动车业有限公司四月份推出的新款之一。该款车是偏小型的豪华款车型,产品外形尺寸为1780×650×1090,配置16寸48V350W大毂刹悍马电机、12Ah电池,拥有遥控锁电机报警器、全铝刹把、巡航定速等诸多卖点。目前该

  1.输出电压设定好后(例如36V),若被充电瓶极板脱落断开,造成某组电池不通,或出现短路,则电瓶端电压即降低或为零,这时充电器将无输出电流。2.若被充电瓶电压偏离设定电压,如设定电压为36V,误接24V、12V、6V电瓶等,充电器也无输出电流,若设定为24V误接为36V电瓶,由于充电器输出电压低于电瓶电压,因而也不能向电瓶充电。3.充电器两输出端若短路时,由于充电器中可控硅SCR的触发电路不能工作,因而可控硅不导通,输出电流为零。

  4.若使用时误将电瓶正负极接反,则可控硅触发电路反向截止,无触发信号,可控硅不导通,输出电流为零。

  5.采用脉冲充电,有利于延长电瓶寿命。由于低压交流电经全波整流后是脉动直流,只有当其波峰电压大于电瓶电压时,可控硅才会导通,而当脉动直流电压处于波谷区时,可控硅反偏截止,停止向电瓶充电,因而流过电瓶的是脉动直流电。

  6.快速充电,充满自停。由于刚开始充电时电瓶两端电压较低,因而充电电流较大。当电瓶即将充足时(36V电瓶端电压可达44V),由于充电电压越来越接近脉动直流输出电压的波峰值,则充电电流也会越来越小,自动变为涓流充电。当电瓶两端电压被充到整流输出的波峰最大值时,充电过程停止。经试验,三节电动车蓄电池36V(12V/12Ah三节串联),用该充电器只需几个小时即可充满。

  AC220V市电经变压器T1降压,经D1-D4全波整流后,供给充电电路工作。当输出端按正确极性接入设定的被充电瓶后,若整流输出脉动电压的每个半波峰值超过电瓶的输出电压,则可控硅SCR经Q的集电极电流触发导通,电流经可控硅给电瓶充电。脉动电压接近电瓶电压时,可控硅关断,停止充电。调节R4,可调节晶体管Q的导通电压,一般可将R4由大到小调整到Q导通能触发可控硅(导通)即可。图中发光管D5用作电源指示,而D6用作充电指示。三、元件选择

  电源变压器可用BK200型控制变压器,输出电压用36V挡,亦可用4090型200V环形变压器,选次级电压为22Vx2或20V×2挡串联使用。笔者使用的4090型环变,其次级电压为24Vx2、12Vx2、0-6-23V三组,若将其24Vx2挡串联(48V),则输出电压太高,充电电流过大(给36V电动车蓄电池充电时,串上电流表测量平均充电电流约为1.5-1.8A,此为平均值,这时的峰值电流可达5-7A以上),为降低变压器输出电压,将其余的12V×2和O-6V两组线圈顺向串接于初级线圈中,使次级输出电压降低为空载40V,满载(平均充电电流为1.2A时)为36V,可满足使用。由于4090型环形变压器市售价格仅为23元左右.可以降低制作成本。爱好者也可自行绕制变压器。另外,电路中整流全桥D1-D4可选用8-10A方形全桥,中间有一圆形安装孔,可安装在铝板上以便散热。可控硅可用1OA/100V金封单向可控硅,将其同整流桥用螺母固定在同一散热铝板上。触发三极管Q的参数为Vceo≥60V,IM=1A,可选用2SB536、B564、B1008、B1015或2SA684、A720等管子。R6用作限流保护作用,若变压器次级输出电压合适,充电电流(平均值)不超过1.5A,该电阻亦可省去不用。

  该充电器若用于其他电压的蓄电池充电(如24V、12V等),则可选取变压器的次级输出电压分别为22V-26V、12V-14V等类型,同时适当减小R2和R5的阻值,也可用波段开关分别控制次级交流电压和阻值转换,使该充电器有更大的使用范围。

  铅蓄电池在日常生活中应用非常广泛.但由于使用维护不当导致电池的容量大减.经分析实际使用寿命大大缩短的原因主要有下面两点:(1)长期使电池处于亏电状态或在使用时过度放电;(2)虽有充电器但充电性能差.对电池充电造成影响.其中相当数量属于轻重不同的盐化造成的。对于正常的铅蓄电池一般有配套的充电器.即使正常使用。随着电池的长期充放电,极板也会逐渐盐化。当电池容量下降后很多采用过充电的方法去除盐化.这种方法对深层容量恢复有效果.但由于盐化的极板化学结构紧密。此法既浪费电能.恢复也非常困难.用正常充电器一般无法达到预期的效果。笔者有几块已无法使用的手提式应急照明灯.在用配套充电器充电无效时尝试制作了一个简单实用.具有恢复功能的充电器.经使用效果很好.既能充电又能恢复电瓶容量。

  铅蓄电池的修复机理:对于常规配套充电器通常大都是用半波或全波整流电路进行充电.充电时电流导通时间比较长,这样,由于充电电压不能选得很高,所以充电电流强度达不到去盐化的理想效果.这种过充电恢复法收效甚微.在过充电阶段大量的电能被用到电解液水解产生氢气和氧气、电池升温上。如果提高充电电压先行对电容进行充电,然后通过控制,用窄脉冲,大幅度.瞬时的电容放电强冲击电流对电瓶充电.强制性地对极板进行高渗透式的恢复。可以达到普通充电条件时所无法达到的效果.尽管电流瞬时强度很大.但导通时间很短。平均电流并不很大,电池发热非常小。

  本充电器可适用于不同电压和容量的铅蓄电池正常或恢复性充电.充电时电流大小可根据需要选择挡位进行调整(一般不宜过大)。图中B为多抽头的变压器.功率可根据需要调整选择。如果是对不同电压电瓶进行充电,变压器须选择多抽头式的,如果对10Ah左右12V的小型电瓶进行充电使用图中的参数即可.电压在交流28V时充电电流表头显示0.5A左右.元件发热不大。若再想加快速度可适当加大到36V,此时电流接近1A。如果连续运行要考虑安装散热器。

  工作原理:变压器的次级充电绕组不能和普通充电器那样选择次级电压.一般交流电数值选在被充电瓶电压的2.5~3.5倍的范围.靠转换开关进行切换电流。当次级绕组I交流电是上正下负输出时。这只是一个电容充电的贮能过程.电容C1充得交流电的峰值电压,电压较高,约是被充电池电压的数倍。次级绕组Ⅱ为触发绕组.交流电压约6V.此刻也是上正下负的极性.1N4007二极管为反偏状态.可控硅无法被触发导通.在此期间电瓶不充电。电容数值选取在几百微法,具体数值取决于充电二极管和可控硅的电流过载能力。当负半周到来时,二极管D1反偏截止,1N4007二极管正偏导通.可控硅在得到足够触发电流后导通.SR可控硅导通时电阻极小.此时C1经SR对电瓶放电.放电回路电阻很小.由于电容C1充得电压几倍于电瓶电压E.放电电流的瞬时峰值是很高的.一般可达数十安培或更大.但导通时间很短。瞬时能量很高,场强很强.具有很高的极板渗透能力和极板去盐化作用。

  普通的充电器在电压波动时电流变化比较大.电压高时电流过大,电压低时充电电流减小,效果变差,极板渗透能力下降.本充电器在这种情况下虽然电流也有波动但很小.由于充电电压选择数值高,充电效果几乎不受影响.

  经实验.对碧星牌4Ah应急灯电池在已无法使用的情况下进行28W/0.5A首次一小时充电.利用原应急灯上的单只小灯泡照明放电两个半小时后亮度才明显下降.充电过程中有小量的气泡,温升很小。经过三次十个小时左右的充电放电修复过程。电池容量已大幅提升.使用情况已和以前没有什么差别。根据对不同损坏程度的电瓶实验结果来看.这种充电器对一般盐化的电瓶效果比较明显.即使有不同程度损坏的电瓶也有相当效果。从极板深层渗透充电效果来说要远好于一般的充电器.而且充电情况受电网电压变化影响小。

  部分电动自行车控制器电路详解本文分别介绍国内部分具有代表性的电动自行车控制器整机电路,并指出与其他产品的不同之处及其特点。所列电路均是根据实物进行测绘所得,图中元件号为笔者所标。通过介绍具体实例,达到举一反三的目的。电动自行车控制器

  目前流行的电动自行车、电动摩托车大都使用直流电机,对直流电机调速的控制器有很多种类。电动车控制器核心是脉宽调制(PWM)器,而一款完善的控制器,还应具有电瓶欠压保护、电机过流保护、刹车断电、电量显示等功能。电动车控制器以功率大小可分为大功率、中功率、小功率三类。电动自行车使用小功率的,货运三轮车和电摩托要使用中功率和大功率的。从配合电机分,可分为有刷、无刷两大类。关于无刷控制器,受目前的技术和成本制约,损坏率较高。笔者认为,无刷控制器维修应以生产厂商为主。而应用较多的有刷控制器,是完全可以用同类控制器进行直接代换或维修的。

  电路原理图见图2所示,该控制器由稳压电源电路、PWM产生电路、电机驱动电路、蓄电池放电指示电路、电机过流及蓄电池过放电保护电路等组成。

  由V3(TL431),Q3等元件组成,从36V蓄电池经过串联稳压后得到+12V电压,给控制电路供电,调节VR6可校准+12V电源。

  PWM电路以脉宽调制 器TL494为核心组成。R3、C4与内部电路产生振荡,频率大约为12kHz。

  H是高变低型霍尔速度控制转把,由松开到旋紧时,其输出端可得到4V—1V的电压。该电压加到TL494的②脚,与①脚电压进行比较,在⑧脚得到调宽脉冲。②脚电压越低,⑧脚输出的调宽脉冲的低电平部分越宽,电机转速越高,电位器VR2用于零速调节,调节VR2使转把松开时电机停转再过一点。电机驱动电路

  由Q1、Q2、Q4等元件组成。电机MOTOR为永磁直流有刷电机。TL494的⑧脚输出的调宽脉冲,经Q1反相放大驱动VDMOS管Q2。TL494的⑧脚输出的调宽脉冲低电平部分越宽,则Q2导通时间越长,电机转速越高。D1是电机续流二极管,防止Q2击穿。TL494的⑧脚输出低电平时,Q1、D2导通,Q4截止,Q2导通;TL494的⑧脚输出高电平时,Q1、D2截止,Q4导通,迅速将Q2栅极电荷泄放,加速Q2的截止过程,对降低Q2温度有十分重要的作用。

  蓄电池放电指示电路由LM324组成四个比较器,12V由R24、VR1、VR4、VR3、VR5、R21分压形成四个不同基准电压分别加到四个比较器的反相端。蓄电池电压经R23和R22分压加到每个比较器的同相端,该电压和蓄电池电压成比例。VA=VB*R22/(R22+R23)。当蓄电池电压不低于38V时,LED1、LED2、LED3均点亮;当电池电压低于38V时,LED3熄灭;当电池电压低于35V时,LED2熄灭;当电池电压低于33V时,LED1熄灭,此时应给电池充电。调节VR1、VR4、VR3可分别设定LED3、LED2、LED1熄灭时的电压。LED4用作电源指示,LED5用作欠压切断控制器输出指示。

  蓄电池过放电保护当蓄电池放电到31.5V时.LM324的①脚输出低电平,三极管Q5导通,约5V电压加到TL494的死区控制端④脚.该脚电位≥3.5V,就会迫使TL494内部调宽脉冲输出管截止,从而使三极管Q1、Q2截止,电机停止运转,蓄电池放电停止,进入电池保护状态。此时LED5点亮,指示出该状态。VR5用于设定电池保护点电压。

  电机过流保护R30为电机电流取样电阻,当过流时,取样电压经R14加到TL494的⑩脚。当⑩脚电位高于⑩脚电位时,TL494内部运放2输出高电平,迫使TL494内部调宽脉冲输出管截止,从而使Q1、Q2截止,电机停止运转,从而保护了电机。

  制动保护当刹车制动时,KEY2接通.5V电压加到TL494的死区控制端④脚,迫使TL494内部调宽脉冲输出管截止,从而使Q1、Q2截止,电机停止运转,实施制动保护。2)调试调速电路零速调试:速度转把完全松开.调节VR2使电机停转并再调过一点以保证可靠置零速。制动调试:转动速度转把,电机旋转。此时闭合制动开关KEY2,Q2栅极应立即变为低电平0V。过流保护调试:转动速度转把,Q2栅极为高电平12V。此时在源极对地之间加上0.8V左右的电压,栅极应很快变为低电平。蓄电池放电指示电路用可调电源代替蓄电池。电压为38V时,调节VR1,使LED3刚好熄灭;电压为35V时,调节VR2,使LED2刚好熄灭;电压为33V时,调节VR3,使LED1刚好熄灭;电压为31V时,调节VR5,使LED5刚好点亮,此时TL494的④脚应为高电平5V左右,进入电池欠压保护状态。通过上述设置,仅LED1点亮时,电压为33V-34V,应及时给蓄电池充电,不过LED1熄灭至LED5点亮这段时间,蓄电池还可维持运行,但LED5点亮时,进入欠压保护状态。此时应注意,过一会儿电池电压因电机停转而回升,保护解除,又恢复工作。如此反复保护-工作-保护的结果会损坏电池和控

  使用LM324、LM393和LM339制作的有刷控制器可靠性是很高的,就是器件数量多些。该控制器仅用一片LM339制作有刷控制器部分。用另一块LM339制成电量显示部分。显示部分见图3,电路原理见图4所示。

  上海伟星对该控制器的调速采用了光电速度转把。由于北方干燥,沙土灰尘大,影响了光电速度转把的使用。实践证明,完全可以用霍尔速度转把替代它。具体方法见图5。

  光电速度转把改为霍尔速度转把关键有两点:一是加装+5V稳压电源;二是根据原速度信号输出点信号变化规律,选用相应信号变化的霍尔调速转把。

  该有刷控制器以PWM电路为核心,前面有三角波发生器、电瓶欠压检测、电机过电流检测;后面有驱动、功率开关等。每部分都是独立的.检查调试都比较方便。三角波发生器由IC2A、R17、C5、D2、R9、R10等组成施密特振荡器,在C5上产生三角波。脉宽调制器是IC2B,它的输入之一⑥脚,为来自C5上的三角波,输入之二⑦脚,是来自速度转把(J1)①脚的速度信号。从IC2B①脚输出调宽脉冲,送互补推挽放大器。互补推挽驱动由T3、T4组成,脉冲高电平到来,上管NPN管T4导通,12V加到功率管T1、T2的栅极,T1、T2导通;脉冲低电平到来,上管NPN管T4截止.下管PNP管T2导通,将T1、T2栅极的电荷迅速放掉,T1、T2截止。电池欠压保护由IC2C组成电压比较器,当电瓶电压低于31.5V时,它的⒁脚变为低电位,相当于R13输入一端接地,将转把速度信号降到接近零伏.使IC2B①脚呈低电平,T4截止、T3导通;T1、T2截止。过电流保护由IC2D组成电压比较器,当过电流时。R4右端电位变低.通过R5加到IC2D⑾脚,比较器翻转⒀脚变为低电位,同样相当于R13输入一端接地.将转把速度信号降到接近零伏,使T1、T2截止。

  控制器电路原理图见图6所示,该控制器的特点是刹车时三管齐下,具体工作原理如下:

  刹车电路主要由J、Q3、Q6等组成。继电器常开触点串联在电机的供电电路中,+24V通过R29、D8为Q3提供基极电流,Q3导通,J得电吸合,常开触点闭合,电机得电。

  1)当刹车时,左、右刹车开关闭合,+15V通过R25、R21为Q6提供基极电流,Q6导通,集电极电位降低,D4导通,使D8截止,Q3失去基极电流而截止,J失电,常开触点断开,电机失电停止转动。

  2)在Q6导通,集电极电位降低时,D5也导通,降低了U1的⑦脚电位。该脚低电平关断PWM输出。

  3)在Q6导通,集电极电位降低时,D6也导通,无论调速转把在低速或高速位置,均将霍尔调速转把转速信号对地短路而降低送往U1⑾脚的信号电压。

  欠压保护电路由欠压检测U2B和单端触发器U3组成。其输出经Q4倒相送U1的⑦脚,关断U1的输出。转把电压检测U2C的输出送单端触发器U3强制复位端④脚进行调速工作。

  防飞车功能是靠串联在电机和电源正极之间继电器J的常闭触点J实现的。下面两种情况之一,都会使继电器得电,断开电机电源:一是电机过流;二是速度转把在零速位置时,VDMOS的漏极D为低电位(开关管击穿)。电机过流,电流取样电阻R1下端电压变低,电流检测IC1A的②脚变低,①脚变成高电位,经D5使T7、T8导通,J得电,常闭触点断开。

  当速度转把在零速位置时,PWM IC2的①脚低电位,D3截止,T6截止,其集电极高电位。一种情况:如果功率开关管没击穿则VDMOS的漏极D为高电位,经R6使T6导通,其集电极低电位,二极管D4是正与门,由于T5、T6集电极只有一个高电位,二极管D4截止,T7、T8截止,J不得电,其常闭触点闭合.使电机受控于T1、T2;另一种情况:如果功率开关管已击穿,则VDMOS的漏极D为低电位,经R6使T5截止,其集电极高电位,二极管D4是正与门,由于T5、T6集电极都是高电位,二极管D4导通;T7、T8导通,J得电,其常闭触点断开,使电机失电而达到防飞车保护。

  当速度转把不在零速位置时,PWM IC2的①脚是一串正脉冲,经积分电路R20、C7积分,C7电位升高,D3导通,T6导通.其集电极低电位,二极管D4是正与门,无论T5集电极电位是高还是低,二极管D4都截止,T7、T8截止。J不得电,其常闭触点使电机得电。保证了功率开关管VDMOS正常导通时的漏极D为低电位,电机只要不过流即可控制电机旋转。

  这款控制器是石家庄地区货运三轮主流控制器之一。电路原理方框图及接线所示。该电路的特点是:(1)频率低,约150Hz,因而续流二极管采用了普通整流桥;

  该控制器有36V、48V、60V多种规格,主要区别在功率管部分,电路见图9。如此简明的控制器,主要损坏元件就是功率管。损坏的原因主要是串激电机碳刷接触不良,高压击穿功率管;还有堵转造成的过流和过热。

  无论更换原配套、还是换用其他品牌的有刷控制器,首先要搞清控制器的几条基本连线:电源正、负线,两条电机接线,三条速度转把接线,刹车把接线,钥匙接线。仪表接线等。进一步判断霍尔速度转把三条接线V、地和速度信号,刹车把接线是断开有效还是短路有效等。修理有刷控制器,首先要根据现象粗略估计损坏部位,排除控制器外部接触不良等低级故障。例如:飞车现象可能是VDMOS击穿,也可能是霍尔速度转把的接地端悬空;加电不转可能是控制器故障,也可能是外部连线烧断或接触不良,特别是刹车开关、钥匙、电池等部位;加载无力可能是电流取样电阻脱焊,也可能是电机问题等。确实认定是控制器内部故障,再打开检查维修。要认清控制器内部关键器件,有些器件外形一样,例如TO-220封装的VDMOS、三端稳压器78xx、续流二极管等。生产厂商为保密往往把元器件的印刷标示打磨掉了,给维修增加了麻烦。小功率控制器,可根据连线部位等特征来认定,例如:续流二极管两端和电机两条线是并联关系,用万用表测一下就清楚了;VDMOS和三端稳压器78xx虽然都有一端接地,但VDMOS一端接电机,稳压器78xx则不接电机。集成块也可以从脚数和连线部位等特征来区分,例如:TL494是16脚的。LM324和LM339是14脚的,LM393和LM358是8脚的;虽然LM324和LM339都是14脚的,但是供电脚不同,LM324供电端是④脚,而接地端是⑾脚。LM339供电端是③脚.接地端是⑿。

  接有直径1mm长度大约1cm的镍铜丝或康铜丝的电阻,一般是电流取样电阻,一端接VDMOS的源极S,一端接电池负极(粗黑),康铜丝两端受热很易造成焊锡脱落。可能造成轻载正常、重载无力等故障。

  根据原理图可以进一步沿信号通路分析,有刷控制器核心部位就是PWM。它前面的输入信号,一路是三角波发生器的三角波,一路是霍尔速度转把的速度信号。PWM的驱动信号加到VDMOS栅极。

  维修重点:一是VDMOS。控制器中就是VDMOS损坏率高,多数为DS间击穿.造成加电就高速旋转。在不加电情况下,用万用表一测便知,一般换用好管故障就会排除。更换时,要注意绝缘和散热,要垫上导热绝缘片并涂上导热硅脂,固定好散热板的紧固件。伴随VDMOS击穿,还可能有其他周边元件损坏。如互补推挽下管PNP管等。另一个是稳压电源,可以带电检查其输出是否为额定稳压值,如没有,排除输出短路后,再沿电路向前检查。对于控制芯片采用TL494的电路,尽管内部复杂,只要检查关键点,就能判断大致情况。TLA94第⒁脚为+5V参考电源输出端,如⑿脚供电正确,⒁脚没有+5V。一般就是芯片坏了;③脚也是关键点,它为高电位时,芯片关闭输出,如果它为高电位,要检查造成原因,例如欠压保护,霍尔调速把故障等;④脚在有刷控制器中也是关键点,它为高电位(3.6V)时,芯片关闭输出,如果它为高电位,要检查造成原因。也可以检查后部的关键点,例如VDMOS栅极电压是否随霍尔速度转把转动变化等。

  1)热损坏开关管过热后性能下降,极易损坏。开关管发热主要是导通损耗和开关损耗。导通压降和电流的乘积越大发热越多。压降大原因之一是器件本身问题,靠严格筛选解决,并联使用要经过配对;压降大原因之二不是器件本身问题,是开关通过放大区时间过长,通过改善(栅极驱动和泄放)电路设计解决。欠压保护和过流保护工作在临界(如堵转引起逐周过流保护动作)时,切换频繁,PWM频率升高,开关管开关损耗随频率升高而升高造成过热。关于欠压保护工作在临界切换频繁的改进,采用改进施密特电路,正反馈加一个二极管和一个电阻。2)电压击穿主要是开关管本身耐压不够,当电压过高的一瞬间,还没来得及将热传到散热器,管子DS就击穿了,所以也称冷击穿。器件本身应经过严格筛选,并联应用器件要经过配对,否则易损坏;外因主要是电机大电流工作时,突然关断,引起瞬间高反电势,例如有刷电机碳刷接触不良。解决方案是并联大电流、高速、低压降续流二极管.例如采用30A双快恢复(或肖特基)管。还有,在开关管DS间加阻容吸收保护。3)提高大功率控制器可靠性对策 大功率控制器要采用大电流高反压耐高温开关管。但是,大功率场效应管耐压和导通电阻制造时是有矛盾的,例如耐压60V左右的管子,导通电阻可以做到8mΩ,耐压升高到100V,导通电阻就成几倍增加。行之有效的措施是:一是降低振荡频率;二是增加并联器件数;三是增加驱动功率;四是加大散热板面积;五是振荡、三角波形成、PWM等电路不用WPM专用芯片TL494等,而选用故障率较低的比较器(LM339)、简单门电路等器件制作;六是功率冗余,就是功率管和续流管多只并联,但要特别注意分布参数;七是欠压保护改为欠压提示,不关断等。

  有刷电机是靠换向器(也叫整流子)来保证转子(旋转部分)和固定部分的磁场保持连续朝一个方向的吸引力或排斥力。这套换向机构最重要的机件就是电刷,控制器无须改变电流方向,其控制器叫有刷控制器。换向器有触点,是有磨损的。而无刷直流电机本身没有换向器,靠控制器改变电机线圈内部电流方向,同样保证转子和固定部分的磁场,保持连续朝一个方向的吸引力或排斥力。控制器采用晶体管无触点开关,永不磨损,这就是无刷控制器。无刷控制器一般靠霍尔传感器确定转子磁场位置,在恰当时机给相应线圈改换电流方向。位置传感器除霍尔传感器,还有光电传感器等。采用霍尔传感器的无刷电机和无刷控制器之间一般有8条导线连接;三根粗线条细线V,一条公共地,三条转子位置信号线。当前市场上,无刷控制器有两大类:一类以单片机为核心,一类以专用芯片MC33035(MC33033)、A3932SEQ、LB11690、MC33039等为核心。

  MC33035是高性能单片无刷直流电机控制器,该控制器内含可用于正确整流时序的转子位置译码器,以及可对传感器温度进行补偿的参考电平,同时它还具有一个频率可编程的锯齿波振荡器、一个误差信号放大器、一个脉冲调制比较器、三个集电极开路驱动输出和三个非常适用于驱动功率场效应管(MOSFET)的大电流图腾柱式底部输出器。此外,MC33035还有欠压锁定功能,同时带有可选时间延迟锁存关断模式的逐周限流特性以及内部热关断等特性。其典型的电机控制功能包括开环速度、正向或反向、以及运行使能等。MC33035有多种封装,下面介绍24脚双向直列(DIP)封装的管脚排列及功能定义。①、②、(24)脚为BT、AT、CT三个集电极开路驱动输出,用于驱动外部功率开关管。③脚为Fwd/Rev正向/反向输入,用于改变电机转向。(④、⑤、⑥脚为SA、SB、SC三个传感器输入,用于控制整流序列。输入逻辑0定义为小于85mV,逻辑1为高于115mV。MC33035内部的转子位置译码器主要用于监控三个传感器输入,以便系统能够正确提供高端和低端驱动输入的正确时序。传感器输入可直接与集电极开路型霍尔效应开关或光电耦合器相连。此外,该电路还内含上拉电阻,其输入门限典型值为2.2V的TTL兼容电平。⑦脚为Output Enable输出使能,高电平有效。该脚为高电平时,可使电机转动。⑧脚为Reference Output参考电压输出,为振荡器定时电容CT提供充电电流,并为误差放大器提供参考电压,也可以向传感器提供电源。⑨脚为Current Sense Noninverting Input电流检测同相输入。在一个给定的振荡器周期中,一个相对于管脚⒂为100mV的信号可中止输出开关导通。通常此脚连接到电流检测的上端。⑩脚为Oscillator振荡器引脚,振荡频率由定时元件RT和CT所选择的参数值决定。⑾脚为Error Amp Nominverting Input误差信号放大器同相输入端。通常连接到霍尔速度控制器上。⑿脚为Error Amp Noninverting Input误差信号放大器反相输入端。在开环应用情况下,此输入通常连接到误差放大器输出端。⒀脚为Error Amp Out/PWM Input误差放大器输出/PWM输入。在闭环应用情况下,此脚用作补偿。⒁脚为Fault Output故障输出端。当下列的任一或多个条件满足时,集电极开路输出端被触发而变为低;无效的传感器输入码,电流检测超过100mV,低电压锁定或热关断。⒂脚为Current Sense Inverting Input电流检测反相输入端。用于给内部100mV门限电压提供参考地,该管脚通常连接到电流检测电阻的底端。⒃脚为Gnd,该脚用于为控制电路提供一个分离的接地点,并可作为参考返回到电源地。⒄脚为Vcc正电源。Vcc在10V~30V的范围内,控制器均可正常工作。⒅脚为Vcc底部驱动输出的高端电压是由该脚提供的。工作范围从10V~30V。⒆珍、⒇、(21)脚为CB、BB、AB这三个图腾柱式底部驱动输出,被设计用于直接驱动外部底部功率开关管。(22)脚为60°/120°Select,此管脚的电气状态可决定控制电路是工作在60°(高电平状态)还是120°(低电平状态)的传感器电气相位输入状态下。(23)脚为Brake输出使能,该管脚为低时允许马达运行,为高时马达运行停止。

  读者可以查到芯片厂家给出的无刷控制器典型应用图。图中在无刷电机和MC33035之间,仅有个驱动电路的方框,没有具体电路,一般认为是典型三相桥式输出电路,上管为双极型三极管,下管为VDMOS场效应管。也有人认为上管为P沟道场效应管,下管为N沟道场效应管。由于大功率P沟道场效应管价格昂贵,限制了应用。国内在三相桥式输出电路中,上管、下管全部采用VDMOS场效应管,驱动有的采用IR2103(驱动一相),有的用IR2130(驱动三相,但价格昂贵)。有的采用分立元件,由此派生出了几种版本。

  关键问题是,在上管导通时,漏极和源极电位近似等于电源正极电位,要保持上管导通,必须使上管栅极电位高于电源正极电位12V左右。IR2103和IR2130 比较简单,通过外接一只隔离二极管和一只自举电容就解决了。当下管导通上管截止时,隔离二极管导通,自举电容充电,两端电压接近电源电压;当下管截止上管导通时,隔离二极管截止,自举电容储存的电荷给上管栅极供电,电位大大高于电源正极电位,使上管保持导通。

  图10是一个24V电动自行车用无刷控制器电路。图中三只接在VCC和VB之间的二极管为隔离二极管,接在VB和VS之间的电容为自举电容。

  图11是以89C2051为核心的控制器电路图。由于89C2051属低端产品,内部没有PWM和A/D转换,它借助了三个模拟比较器完成相应工作。IC8B作为电池欠压检测器,欠压时,给单片机(13)脚一个低电平;IC8D做过流检测器,过流时,给单片机⑦脚一个低电平;借助普通I/O口(11)脚输出,通过积分电路和转把模拟速度信号在IC8A进行比较后.输入单片机(12)脚,用软件完成PWM控制,然后分三相六路输出到三个专用驱动芯片IR2103。由IR2103驱动每相的上、下VDMOS管。

  单片机通过内部软件完成任务,不同产品的软件差异很大,写入程序时一般都进行了加密。市场上销售的单片机是空白的,内部程序需用专用设备进行烧写。因此,采用单片机的各种控制器,普通售后服务作维修只是更换外围元件,单片机本身损坏,更换工作要依靠原生产厂商进行,或供应写有程序的单片机。单片机就是单片微型计算机,它的加入可以很容易地增加一些所谓智能功能,例如巡航功能。巡航功能就是通过按一下巡航功能按钮,电动自行车就以刚才的速度继续前进,松开霍尔速度转把也不受影响。

  也有不需要位置传感器的无刷控制器,它是通过检测线圈电动势判断转子位置的。显然,电机未转动时,它是不能判断转子位置的,可以等电机转起来再加电,也可以按一定序列加电,试探出转子位置后,然后正确加电。

  开关磁阻电机是又一种电机,过去在纺织行业有应用,现在有人研究将它用到电动自行车上,它的控制器类似无刷控制器。

  给电动车辆的铅酸电瓶、镍镉电瓶补充能源,要通过充电器进行。充电器的种类很多.一般以有无工频变压器区分可分为分两大类。大功率的普遍采用环牛工频变压器.虽然效率低,但是电流大(可到30A)、可靠。货运电动三轮无一例外地使用它,而30Ah以下的电瓶则大多采用开关电源技术,这样便提高了效率,甩掉了笨重的工频变压器。电动自行车充电器最大充电电流大多在2A左右。

  电路原理图见图12所示。该充电器为半桥式充电器.主要性能指标为:输入电压:170-260V;输出电压:44 V(可调);最大充电电流:1.8A;浮充充电电流:200~100mA。

  本充电器电路主要由市电整流滤波、自激加他激半桥转换、PWM控制、电压控制、电流控制、输出整流滤波六部分组成。

  整流滤波 市电220V/50Hz经二极管D1~D4桥式整流、电容C5~C7滤波,得到310V左右的直流电压,作为开关变换器的电源。

  自激启动该电路的特点是自激启动,控制电路所需辅助电源由其本身提供,无需另设。自激振荡是利用磁心饱和特性产生的,具体过程为:接通电源,C5、C6上的150V电压经R5、R7、R9、R10给开关管Q1、Q2提供基极偏压。设Q1由TR5偏压而微导通,则推动变压器B2的②-④绕组感应出极性是②脚正、④脚负的电压,于是①-②绕组感应出①脚正、②脚负电压加到Q1的发射极,加速Q1的导通。这是一个十分强烈的正反馈过程,Q1迅速饱和导通。与此同时,③-⑤绕组感应出③脚正、⑤脚负的电压,使Q2截止。

  Q1饱和导通后,150电压给B3①-②主绕组充电储能,线圈中的电流和由它产生的磁感应强度随时间线性增加。但当磁感应强度增大到饱和点Bm时,电感量迅速减小,Q1的集电极电流急剧增加,增加的速率远大于其基极电流的增加,Vce升高,于是Q1退出饱和进入放大区,推动变压器B2的②-④、①-②、③-⑤绕组感应电压将反向。这又是一个强烈的正反馈过程,结果是Q1截止、Q2饱和导通。此后,这种过程重复进行而形成振荡。

  他激振荡:自激振荡过程中,B3的次级输出电压经D9、D10全波整流、C19滤波,建立起PWM控制电路芯片TL494所需的工作电源。TL494开始工作,由Q3、Q4输出相位差为180°的PWM脉冲,经B2⑥-⑦、⑦-⑧绕组感应至①-②或③-⑤绕组。于是Q1、Q2便由自激转为在他激PWM脉冲驱动下轮流导通。B3的次级⑨-⑦、⑨-⑧绕组输出电压经D15全波整流、C21滤波得到+44V电压给蓄电池充电。

  D6、D7是两只钳位二极管.保护开关管Q1、Q2。保护机理是泄放B3初级的反激能量和漏感储能,消除反峰电压。当Q1由导通变为截止而Q2又尚未导通时,D7导通,把反激能量再生给C6充电;当Q2由导通变为截止而Q1又尚未导通时,D6导通,把反激能量再生给C5充电。这样,一方面消除了反峰电压,另一方面因反激能量回送电源而极大地提高了电源的效率。

  PWM控制以TL494为核心组成。C12、R19与内部电路形成振荡,当这两只阻容元件参数为图标数值时,振荡频率约为50kHz。(13)脚接+5V,脉冲输出方式被设置为推挽输出。⑧、(11)脚输出的推挽调宽脉冲,经驱动电路放大后送半桥输出级,控制Q1、Q2轮流导通。

  R20、R24分压值设定死区控制端④脚的电位,限定最大导通占空比小于45%。C18是缓启动电容,接通电源后,C18两端电压为零,④脚的电位近似为+5V,输出脉冲占空比为零。随着C18的充电,④脚电压逐渐降低,导通占空比逐渐增大,输出电压逐渐受控。

  电压、电流控制:R26和R27是电压负反馈取样电阻,R26与R27分压,对输出电压进行取样,加到TL494的①脚进行电压控制。R3是电流取样电阻,取样电压经R13加到TL494的(15)脚进行电流控制。电流控制的实质也是控制输出电压。

  推挽驱动:由Q3、Q4、B2等元件组成。这是一种典型的变压器推挽式功率放大电路。D11、D14的作用与D5、D7相似,保护Q3、Q4,把B2初级的反激能量回送电源。

  充电状态指示主要由运放LM358、LED1、LED2等元件组成。当充电电流较大时,电流取样电阻R3上端电压大大低于地电位,LM358的②脚电位低于③脚电位,①脚输出高电平,电池充电指示灯LED1点亮;当充电电流较小(小于200mA)时,+5V经R36、R30、R3分压,R3上端电压略高于地电位,LM358②脚电位高于③脚,①脚输出低电平,电池充电指示灯LEDl熄灭,⑦脚输出高电平.在充满后指示灯LED2点亮。充电过程中的某一期间存在LEDl、LED2同时点亮的过渡状态。

  输出电压开路输出电压为44V,改变R26或R27可校准此值。夏天电压应比44V低1V,如果是胶体电池电压还要低,否则可能会充鼓包。

  状态指示调试当充电电流为200mA时,蓄电池充满指示灯LED2应开始点亮。改变R30可校准该状态。

  很多半桥式充电器,以TL494为核心,结构十分类似,TL494内部包含了振荡、锯齿波形成、PWM、运放等基本单元电路,稳压和限流反馈都加到运放端。另以一块比较器集成电路为辅助,进行电流分段控制,这些集成电路工作需要电源、通电起始、启动电路工作为它们供电,然后由辅助电源逐步建立稳定的电源,为这些集成电路工作提供能量。

  这些充电器有些故障类同,例如空载有较低输出电压,带负载输出消失。多数是TL494损坏,或者供电电路有故障。空载有输出说明自激正常,但是没有建立起正常的控制系统,带负载自激条件被破坏停振,输出电压消失。

  对于空载无任何输出的半桥式充电器,在保险管损坏的情况下,首先怀疑两只开关管是否击穿,在更换NPN管的同时,检查2.2Ω等周边元件是否损坏。更换零件后通电检查,仍然空载,但要在市电输入端串联一只普通的100W白炽灯泡,当开机时,白炽灯泡闪亮一下变暗,同时半桥式充电器各种发光管正常发光,说明基本修好了,可以进行其他项目了;如果白炽灯泡常亮不变暗,说明充电器有其他故障。

  有一类开关管的损坏原因是TL494完好,正向通道往后直到开关管正常。但是稳压反馈系统有问题。TL494输出到开关管的脉冲占空比失控(增加),造成开关管的损坏。因此,最好在换开关管后,用稳压电源给集成电路供电,模拟改变稳压反馈系统反馈电压,用示波器观察占空比是否相应变化。

  维修充电器安全问题很重要,一定要搞清楚电路中哪里带市电,哪里不带市电再下手,不要带电触摸内部线路和零件。用万用表测试时,要拔掉蓄电池和市电插头,对电容放电后再进行,对滤波电容放电可用普通白炽灯泡进行。

  充电器的调整很重要,直接影响电池使用寿命。以12V电池为例,浮充电压13.5V~13.9V可长期进行,一般输出电压不要超过14.2V,否则易使电池失水。需要提醒的是:在控制充电压时胶体电池电压应低一些;夏天电压应低一些,降低幅度为每格(12V电池为6格)每℃4mV。维修充电器,关键是找到电压负反馈的电压取样电阻。熟练掌握减小取样电阻上半部分电阻值,输出电压降低;增大取样电阻上半部分电阻值,输出电压升高。或者反过来,减小取样电阻下半部分电阻值,输出电压升高;增大取样电阻下半部分电阻值,输出电压降低的方法。其次是找到充电电流取样电阻,以及电流检测比较器,掌握改变各阶段充电电流的方法。

  参考地电位,在分析电流检测比较器电路时十分重要。这是因为充电器电流检测比较器的集成电路是单电源供电,比较器的一端接地,比较器的另一端接取样电阻,而取样电阻上的电压一般为负电压。

  充电器的原理图见图13。单激式充电器启动电路和半桥式不同,一般直接取自市电整流滤波后的平滑直流电,集成电路也以UC3842、UC3845和UC3844N为主,也有采用电路更加简洁的三端开关式TOP226集成块,UC38xx是电流控制PWM单输出专用芯片。广泛用于电脑显示器电源、电动车充电器等电源类产品。

  UC38xx和TL494类似,内部含有振荡器(OSC),误差放大器、脉宽调制(PWM),参考电压产生等PWM专用芯片必备的内电路。还具有三个特点,图腾柱式输出电路,输出电流可达1A,可直接驱动功率开关VDMOS管:具有内部可调整的参考电源。可以进行欠压锁定;这个带锁定的PWM,可以进行逐个脉冲的电流限制,也叫逐周(期)限制。

  图13中R18、D5、N5等组成启动和供电电路。加电瞬间。市电整流滤波后的平滑直流电通过R18给UC3845⑦脚以启动供电,此时D5反偏截止。UC3845工作后,开关变压器各绕组有感应电压,副绕组电压经D4整流供N5进行稳压,D5导通,给UC3845提供稳定的工作电压,完成启动和供电。图中LM393是一个变形的施密特电压比较器,用作市电过压保护,当市电过压时,比较器翻转,①脚呈低电平,D3导通将UC3845关闭。输出稳压的负反馈系统由光电耦合器、基准电源N6、RV1、R27、R26、R23等组成。稳压过程:输出电压由于某原因上升时,流经光电耦合器发光二极管电流增加,光强增加,光电耦合器光电三极管加剧导通。内阻减小,使UC3845的②脚电压升高,减小PWM占空比,拉低输出电压。反之,增大PWM占空比,使输出电压拉高,起到自动稳定输出电压的作用。

  开关管过流信号取自电阻R3、R4。一旦开关管过流,UC3845的③脚电压超过1V,内部电路就会关闭输出,实现过流(也叫过载)保护。增大取样电阻,就是降低了起控电流的动作点,电源输出功率也相应减小。

  电源输出端的LM339四个电压比较器A、B、C、D反相端电位均固定在+5V。A和B检测输出电压,当输出端电压较低时即充电初始阶段,A的②脚为低电平,低压灯LOW亮,B的①脚也为低电平,高压灯HI也亮;当充电电压升高时。A翻转,低压灯LOW熄灭,高压灯HI继续亮,当电池将充满时,电池电压升高,B翻转,①脚为高电平,高压灯HI熄灭。同时,C的(13)脚为高电平,D的(14)脚也为高电平,N7导通,J1吸合,J1-1(常闭)断开将取样电阻R4接入,增大了电流取样电阻,开始起控使输出电流下降,进人浮充电阶段。N4、W1、R8、R7构成12V稳压电源,为12V的继电器提供电源。

  放电开关是三极管Q6、Q6导通,其集电极和发射极将电瓶短路,电瓶放电。Q6截止,电瓶恢复充电。Q5和Q6是直接耦合,俗称达林顿管。Q6受加载负脉冲控制和振荡器联合控制。加载负脉冲控制由IC3的C和D构成。D接成反相器(电路中,与非门两个输入并联看作一个非门),只有C的两个输入都为高电平时,③脚为低电平,经D反相使Q6导通,给电瓶放电。C的②脚来自多谐振荡器的每秒1个(脉宽3ms)正脉冲,C的①脚来自两阶段电流检测电路IC2的①脚,恒流充电时①脚为高电平。此时,负脉冲才起作用。

  脉冲振荡器由IC3的A和B以及C24、C25、两只100kΩ电阻构成典型的多谐波振荡器,其充放电时间常数不同,高电平3ms,低电平1250ms。负脉冲充电,可提高充电接受能力,降低充电温度;国内还有可以消除硫化延长电瓶寿命的讲法。上述充电器在放电时,并没有断开充电电路。

  快乐牌KLG智能充电机是一款货运三轮常用的大功率带环牛变压器的充电机。电路原理图见图15所示。

  变压器T初级有一个抽头.次级有两个独立绕组.下边14V是辅助电源绕组.给控制电路供电;上边充电绕组有个抽头,供36V电瓶充电使用.上边是供48V电瓶(未用)。市电通过继电器常闭触点J-1接在初级抽头A上时,是恒流充电位置,输出43.2V;通过继电器常开触点接在初级上端B时,是涓流充电位置,输出37.5V~43.2V。

  U3、G2组成滞后型电瓶电压检测电路,电瓶电压通过电压取样电阻W2、R2和R3加到U3B的⑤脚,当电瓶电压升到43.2v时,U3B翻转,⑦脚输出高电平,U3A翻转,其①脚输出高电平,导致G2导通,使U3基准电位下降,产生滞迟闭锁效应。此时由于U3A的①脚输出高电平,G1导通,继电器J得电,继电器常开触点接在B点上,进入涓流充电位置,输出37.5V~43.2V。调整W2可以改变切换电压。R6、C6是积分电路,延时一分钟左右。

  该充电器用于48V电瓶充电时,只需做两处改动:充电主绕组由抽头改接到上端;增大电压取样电阻上半部分。如有必要则更换电压表头。

  电路原理图见图16。工频变压器T1是降压变压器,D5~D8组成桥式整流,输出的脉动直流不经滤波供电瓶充电。

  上述脉动直流经D1、R9、DW2为控制电路供电。 充电开关SCRl是单向可控硅,它导通时为电瓶充电,由于供电电源是馒头形的100Hz脉动直流电,过零时关断,所以这个充电器为100Hz脉冲充电器,充电电流波形如图16中所示。

  充电开关控制由DW3、T1、T2组成。在馒头形的100Hz脉动直流电的每个周期,V+电位上升到DW3反向击穿时,V+经D4、R20、R21、DW3使T2导通,进而使T1导通,V+经T1、D2使SCR1导通,在V+电位高于电瓶电压时,V+对电瓶充电。但是,如果将R20和R21分压点接地,V+电位再高,DW3、T2、T1、SCR1也不会导通。保护电路和充电停止就是利用将R20和R21分压点电位拉低实现关闭充电输出。

  电瓶电压限压检测由U1A、R1、W1、R2组成。当电瓶电压上升到43.5V时,U1A翻转,它的②脚对地导通,通过R17将R20和R21分压点电位拉低实现关闭充电输出。

  充电电流限流检测由U1C、R12、R13组成,当充电电流超过限定值时,电流取样电阻R11左端电位降低到使U1C翻转,它的(14)脚对地导通,同样将R20和R21分压点电位拉低实现关闭充电输出。

  充电状态检测由U1B、R10、R13组成,当充电电流超过规定值时,电流取样电阻R11左端电位降低到U1B翻转,它的①脚变为高电位,促使充电状态显示驱动U1D翻转,其(13)脚电位变高,充电灯LED2熄灭。在U1B的①脚电位变高时,也升高了U1A的基准电压,即升高了电瓶限压的门槛电压值,充电脉冲电流波形左边变窄,即使充电电流下降。

  1.功率开关管不是NPN管而是VDMOS管;2.没有自激启动电路,靠被充电电瓶启动脉宽调制芯片TL494。显然,被充电电瓶没电或有故障时,充电器没法启动,并不是充电器本身有故障。

  采用TOP226之类的充电器,电路虽然简洁,但TOP226本身和TVS配件目前较贵。

  高频脉冲充电器,控制核心为单片机。这种充电器对已硫化电瓶有修复作用,还具有温度补偿功能,这种充电器价格比较贵。具有代表性的是36121充电器,内部有一块ABT6502芯片,由它测量电瓶电压和充电电流,控制充放电。充电主体部分是典型的半桥式充电器,充电的周期约513ms。所有的充电电流都是限流(2A)的。第一阶段是500ms充电,间隔1ms,放电3ms,10ms测量。在达到电池规定的开路电压以后,进入第二阶段。在第二阶段,充电电流没有变化,但是通过充电的占空比逐渐减少来维持开路电压。形成“伪恒压充电”,该阶段的负脉冲放电依然存在。当占空比下降到规定值的时候,进入浮充状态。第三阶段,调整(进一步减少)脉冲占空比,使充电电压为设定的浮充电压。

  图17由PIC16C58B单片机为PWM核心的控制器,同类产品有英克莱TC22418有刷控制器,小羚羊SPMBC有刷控制器等。

  图18是天津中科的PIM6401,9,10KZX无刷控制器。其电路以PIC16C58单片机为核心,完成PWM控制和电极位置识别于一体,使电路更简洁。

  图19为以LM324四运放为PWM核心的控制器,其原理类同于LM393构成的控制器。

  图20为河北KGC36018智能充电器,是一款以SG3524为核心的充电器电路。

  移动通信的对讲机均采用充电式电池作为电源,电池容量在100mAh至2200mAh之间,并配备专用充电器。充电器采用市电作电源,在无市电的条件下充电成为一个难点,特别是在车上。为此图1电路示出了移动式车载充电器。它采用汽车电瓶作电源,具有快慢两种充电方式选择,同时还具有电压检测自动关机功能。当检测到电池充满电后,能够自动切断电源,避免了电池的过充电。图示电路适用于使用7.2V 电池的日本KENWOOD公司生产的TK-278(150MHz)对讲机及TK-378(400MHz)对讲机等电池。如需要对其他规格电池充电,可通过调整R11的取样电压,以满足被充电电池充满电后能够自动关机。电路结构与特点

  在充电电路中,+12V电源经开关组件S1、保护二极管V1、限流电阻R8(或R6)后对电池充电。E3、R1组成电源指示电路。R8、R6分别是快充电和慢充电时的限流电阻,改变其阻值可改变充电电流。E1、E2分别是快充电和慢充电时的指示灯。R9、R7为限流电阻。S2为“快”、“慢”充电选择开关。

  在电压检测电路中,R4、E4提供基准电压,其中E4为发光二极管,利用其发光时的正向压降作为基准电压加到V4的发射级,由R10、R11构成电池电压检测电路,从R11中心抽头上取出检测电压,加至V3的基极,与发射极电压进行比较后,去控制自动关机电路工作。当对讲机电池两端电压升高到8.6V时,表示手机电池已充满电,经R11取样后加到V3基极的电压大于2.8V,而发射极电压稳定在2.2V,此时V3导通,光电耦合器的U1的4、5脚导通,从而使V4导通,开关组件的线复位实现了自动关机。这部分电路的供电电源取自+12V电源,经S1、V1后,由R5限流、VZ稳压、C1滤波后获得9V的稳定直流电源提供给电路工作。

  在图1中,V1、V2选用1N4004硅整流二极管;VZ选用9V稳压管,功率为0.5W;E1、E3、E4选用Φ3mm红色、E2选用绿色发光二极管;V3选用3DG4等NPN型三极管;V4选用3DG1308等开关管; U1选用4N25或4N30型光电耦合器;S1为开关组件,它不同于一般的开关,可选用彩电专用开关(带遥控交流关机的开关);R1、R7、R9选用1k,R10 选用4.7k,R2 选用10k,R3、R4选用1.2k,均为RJ-1/4W电阻器;R5选用47Ω,R8选用18Ω,R6选用36Ω ,均为RJ-1W电阻器;R11选用100k 1/2W电位器;C1选用100 uF/16V电解电容器;S2选用2刀波段开关。

  将电路中的所有元器件装在一块印制电路板上,检查连接无误后便可调试。将a、b两线接在汽车电瓶上,注意极性不可接反,并将R11调到最小位置,取可充电电池一块(7.2V/1100mAh)接在电路中充电,接通电源开关S1,此时E3、E4、E1或E2均应发光,若其中一只不发光,则应仔细检查电路,然后用万用表监测充电电池两端电压,当电压升高到8.6V时表示充电电池已充满电,这时调节R11使光电耦合器工作,V4导通,开关S1复位切断电源,调整完后,充电器便可投入使用。

  1.该充电器具有脉动限流充电、涓流充电、充电自停等多种功能。从而实现了 充电的智能化,无需人看管。

  2.该充电器依靠电池余电触发,不接电池时基本无电压输出;只有正确接上电池,才有充电电流输出。具有短路保护或反接保护功能。

  3.该电路适用性强,表现在:⑴输入电压范围宽;⑵只要调整电位器就可以适合其它种类的充电电池的充电,⑶在电路输出端并借一个滤波电容,该电路就能变成一个PWM方式的可调直流稳压电源。

  该电路针对于单节镍氢电池而设计的。如图:市电通过变压器变压、由全桥整流,电容C1滤波变为直流电。LED1是电源指示灯,LED2是充电指示灯, T1为充电控制三极管,工作于开关状态;T2、 T3和电容C2构成单稳触发器。R6、RP构成限压取样电路,R7是限流取样电阻。

  待机状态:接通电源,若不接电池,三极管T2 因无基极电压而截止,三极管T1也截止,无电压输出。此时只有电源指示灯LED1发光。

  充电过程:当正确接上充电电池后,三极管T2因电池的余电而轻微导通,其集电极电位下降,T1迅速导通,输出电压升高;由于C2是正反馈作用,电路状态迅速达到稳态。此时, T1 T2导通、T3截止,给电池充电,充电指示灯LED2发光。

  限流充电:如果充电电流大于限定值,电流取样电阻R7 两端电压升高,三极管T3的BE极间电压高于死区电压,单稳触发器状态被触发。T3导通,T1 T2截止,充电停止;而后单稳触发器自动复位,又进入充电状态,这样周而复始地进行脉动充电。充电指示灯LED2闪烁。

  充电自停:随着充电的进行,电池两端电压缓慢上升,脉宽变窄,充电电流变小,充电指示灯LED2闪烁逐渐变快变暗。待电池接近充满时,二极管D1导通,T3也导通,T1 T2截止,关断了充电通电路,结束充电。在实际充电过程中,由于电池充电静置一会儿后,电池电压又有稍许降低,因而可出现间歇充电现象,但看不到LED2闪烁。这种绢流充电方式有利于延长电池寿命。

  安装无误后,按以下步骤调试:把电容C2 C3断开,在输出端并接一个220uF左右的电解电容,此时该电路就相当于一个可调稳压电源。先不接电池,接通电源,LED1发光,将T3的、b、e极短接,充电指示灯LED2应亮,用万用表测输出端电压,调节电位器RP,直到输出电压等于充电电池终了电压,再接回电容C2 C3便可。(电池充电终了电压可从资料上查阅、也可实测;如:单个镍氢电池充电终了电压约为1.4V,单格蓄电池约为2.45V。)

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