電動車充電器原理及維修技巧

1、電動車充電器原理及維修技巧（圖少）常見故障1 :電源不啟動：插電源，大電容有 300V電壓、拔掉電源再次測量大電容2端還是300V電壓不下降。給電容放電后，將啟動電阻換掉即可。啟動電阻在電源輸入部分，阻值150K ,功率2W,2:電源不啟動：插電，大電容2端有300V電壓，拔掉電源，大電容電壓慢慢下降，將電路板全部檢查是否有脫焊的現(xiàn)象，補焊完成后，將 3842換成新的，通電試機即 可，3:閃燈：先將電路板補焊一遍，再次試機，如果還是閃燈，請檢查輸出端取樣電阻。0.1歐。3W功率。接在輸出線的負極端，將此電阻換新即可，4:輸出電壓高，通電，電壓高于 70多V,充電不轉(zhuǎn)燈，先將電路板補焊一遍，再次

2、試機， 如果還是電壓高，請更換光電耦合器、再次試機、還是輸出高，更換 431 基準穩(wěn)壓器，再次試機5:吱吱叫，發(fā)熱，充電不足：通電測量大電容電壓，只要低于300V , 一般電容失效，更換即可，6:嚴重發(fā)熱，請將風扇換新即可，7:輸出電壓不穩(wěn)定，先將電路板補焊一遍，后試機，然后將輸出端電容63V470UF電容換新試機即可，8:充電不轉(zhuǎn)燈，用檢測儀測試各項數(shù)據(jù)，然后將 358或者324換新試機，9:充電不穩(wěn)定，有時候能充，有時候不能沖，用測試儀檢測各項數(shù)據(jù)，然后將輸入輸出電源線， 全部換新，補焊線路板試機10:通電燒保險：先檢測功率管擊穿沒有，沒有的話將4個整流二極管全部換新，試機，11 :通電無

3、輸出，通電試機，大電容2端有300V電壓，且慢慢下降，首先檢測輸出端大二極管擊 穿沒有，補焊，再次試機12 :通電亮2個紅燈：通電試機，空載電壓是否正常，然后將 358或324換新試機，13:通電無輸出，能正常啟動，指示燈正常，先將輸出線換新，對于有繼電器的充電器直 接短路 繼電器試機，14:通電閃燈，請補焊變壓器各引腳，然后試機，如果依舊，請檢查 431、光電耦合器、輸出部分各二極管是否短路， 變壓器磁芯是否松動， 電源輸入部分10歐小電阻是否開路。或代換3842再次試機15 :充電不轉(zhuǎn)燈，先用測試儀檢測各項數(shù)據(jù)，一般充新電池電壓不高于59.5,充半年左右電池不高于58.8 ,為正常，高于此

4、電壓可能不轉(zhuǎn)燈16:輸出電壓低：補焊線路板。試機，然后將輸入輸出大電容換新再次試機17 :輸出低，發(fā)燙，如果輸出電壓低于40多V,且功率管，變壓器發(fā)燙，一般為變壓器有問題，18:啟動困難，有時候能起到有時候不能啟動，補焊線路板，后試機，如果依舊請將輸入部分小電容換新再次試機，50V47UF19 :燒3842,3842換新后試機插電聽到一聲喀的一聲響，這是測量大電容2端電壓300V慢慢將，說明3842又擊穿了，先補焊線路板，檢查變壓器引腳是否松動或者引線是否斷開，輸出部分大二極管是否開路，線路板是否斷裂，120:以上故障適合于市場上大部分單管電路充電器常見故障，操作過程中可隨時咨詢技術(shù) 人員。充

5、電器電壓參數(shù)表如下充電器型號36 V充電器48 V充電器60 V充電器64 V充電器標準浮充低壓41.455.269.373.6最高電壓44.258.873.578.4充電器實際電流如下充電器型號36V-64V12/14A36V-64V17/20A36V-64V24/28A36V-64V20A 標準最大電流1.5-1.8A2.12.6A2.4-3.2A2.6A常規(guī)判斷充電器性能好壞如48V充電器，最高電壓不大于 59.6V ,大于此電壓，充電可能不轉(zhuǎn)燈，低電壓不低于55V , 低于此電壓造成充電不足，長時間容易對電池虧電，電流，如48V20A充電器，最大電流不大于3A。大于3A可能造成電池失水

6、較早，最低不低于2.1A。低壓此電流造成充電不足。注意事項：: 48V新電池要求充電器參數(shù)，最高電壓 58.5-59.7 ,不低于58V ,低于58V造成充電 不足，高 于59.7V可能造成充電不轉(zhuǎn)燈。轉(zhuǎn)燈電流約0.4-0.7A ,實際電壓 約 55.5V，低于50V造成充電不足，長時間充電電池虧電: 4820電池要求充電最大電流 2.4-3.3A，低于2.2A充電慢，充電效果差，:市場上低于30元的充電器實際功率小，參數(shù)設(shè)計不精確，請注意區(qū)分4:充電器穩(wěn)壓電路失效會造成輸出電壓75-130V ,充電電池滾燙不轉(zhuǎn)燈。5:當新電池出現(xiàn)，續(xù)航里程20A電池低于30公里 12A電池低于25公里請檢查

7、充電器各項 參數(shù)，如果無法判斷是，請更換優(yōu)質(zhì)充電器再次使用，即可解決問題:新電池遇到不轉(zhuǎn)燈時，請更換另外一個優(yōu)質(zhì)充電器試機，7:正常情況下。4820新電池充電時間約 10小時左右，續(xù)航里程 40-60公里，4812新 電池充電 時間約10小時內(nèi)，里程達到 25-40公里，如果正常充電時間超過以上，請更 換優(yōu)質(zhì)充電器再次使用，反饋信息:有很多充電器內(nèi)部電路、輸入輸出連線老化，造成，有時候能充、有時候不能沖。嚴重影 響電池，或者充電過程中電路失效，造成充鼓包，如果出現(xiàn)這種情況，請直接更換優(yōu) 質(zhì)充電器再次使用。反饋信息充電器原理根據(jù)電動自行車鉛酸蓄電池的特點，當其為 36V/12AH時，采用限壓恒流

8、充電方式， 初始充電電流最大不宜超過 3A。也就是說，充電器輸出最大達到43V/3A/129W,已經(jīng)可滿足。在充電過程中，充電電流還將逐漸降低。以目前開關(guān)電源技術(shù)和開關(guān)管生產(chǎn) 水平而言，單端開關(guān)穩(wěn)壓器輸出功率的極限值已提高到180W,甚至更大。輸出功率為150W以下的單端它激式開關(guān)穩(wěn)壓器， 其可靠性已達到極高的程度。MOS FET開關(guān) 管的應用，成功地解決了開關(guān)管二次擊穿的難題，使開關(guān)電源的可靠性更上一層樓。目前，應用最廣的、也是最早的可直接驅(qū)動 MOS FET開關(guān)管的單端驅(qū)動器為 M C3842。MC3842在穩(wěn)定輸出電壓的同時，還具有負載電流控制功能，因而常稱其為電 流控制型開關(guān)電源驅(qū)動器

9、，無疑用于充電器此功能具有獨特的優(yōu)勢，只用極少的外圍 元件即可實現(xiàn)恒壓輸出，同時還能控制充電電流。尤其是 MC3842可直接驅(qū)動MOS FET管的特點，可以使充電器的可靠性大幅提高。由于 MC3842的應用極廣，本文只 介紹其特點。2.5V5V基推VCC電壓發(fā)生器火電壓限制基準電壓欠電壓限制PWM鎖存器Q2ZD130V八電流感應DI D2 RIZD2誤差 放大輯 6MC3842為雙列8腳單端輸出的它激式開關(guān)電源驅(qū)動集成電路， 其內(nèi)部功能包括： 基準電壓穩(wěn)壓器、誤差放大器、脈沖寬度比較器、鎖存器、振蕩器、脈寬調(diào)制器(PWM)、脈沖輸出驅(qū)動級等等。MC3842的同類產(chǎn)品較多，其中可互換的有 UC3

10、842、IR3 842N、SG3842 CM3842(國產(chǎn))、LM3842等。MC3842內(nèi)部方框圖見圖1。其特點如 下： 單端PWM脈沖輸出，輸出驅(qū)動電流為 200mA,峰值電流可達1A。 啟動電壓大于16V,啟動電流僅1mA即可進入工作狀態(tài)。進入工作狀態(tài)后，工作電壓 在1034V之間，負載電流為15mAo超過正常工作電壓，開關(guān)電源進入欠電壓或過 電壓保護狀態(tài)，此時集成電路無驅(qū)動脈沖輸出。內(nèi)設(shè)5V/50mA基準電壓源，經(jīng)2:1分壓作為取樣基準電壓。輸出的驅(qū)動脈沖既可驅(qū)動雙極型晶體管，也可驅(qū)動MOS場效應管。若驅(qū)動雙極型晶體管，宜在開關(guān)管的基極接入 RC截止加速電路，同時將振蕩器的頻率限制在

11、40 kHz以下。若驅(qū)動MOS場效應管，振蕩頻率由外接 RC電路設(shè)定，工作頻率最高可達500kHz0內(nèi)設(shè)過流保護輸入（第3腳）和誤差放大輸入（第1腳）兩個脈沖調(diào)制（PWM）控制端。 誤差放大器輸入端構(gòu)成主脈寬調(diào)制（PWM）控制系統(tǒng)，過流檢測輸入可對脈沖進行逐個 控制，直接控制每個周期的脈寬，使輸出電壓調(diào)整率達到0.01%/Vo如果第3腳電壓大于1V或第1腳電壓小于1V,脈寬調(diào)制比較器輸出高電平使鎖存器復位，直到下一 個脈沖到來時才重新置位。如果利用第 1、3腳的電平關(guān)系，在外電路控制鎖存器的開 /閉，使鎖存器每個周期只輸出一次觸發(fā)脈沖，無疑使電路的抗干擾性增強，開關(guān)管不 會誤觸發(fā)，可靠性將得以

12、提高。內(nèi)部振蕩器的頻率由第4、8腳外接電阻和電容器設(shè)定。同時，內(nèi)部基準電壓通 過第4腳引入外同步。第4、8腳外接電阻、電容器構(gòu)成定時電路，電容器的充 /放電 過程構(gòu)成一個振蕩周期。當電阻的設(shè)定值大于 5kQ時，電容器的充電時間遠大于放電 時間，其振蕩頻率可根據(jù)公式近似得出：f= 1/Tc=1/0.55RC= 1.8/RCo由MC3842組成的輸出功率可達120W的鉛酸蓄電池充電器如圖2所示。該充電器中 只有開關(guān)頻率部分為熱地，MC3842組成的驅(qū)動控制系統(tǒng)和開關(guān)電源輸出充電部分均 為冷地，兩種接地電路由輸入、輸出變壓器進行隔離，變壓器不僅結(jié)構(gòu)簡單，而且很 容易實現(xiàn)初次級交流2000V的抗電強度

13、。該充電器輸出端電壓設(shè)定為43V/1.8A,如有 需要可將電流調(diào)定為3A,用于對容量較大的鉛酸蓄電池充電（如用于對容量為30AH 的蓄電池充電）。市電輸入經(jīng)橋式整流后，形成約300V直流電壓，因而對此整流濾波電路的要求 與通常有所不同。對蓄電池充電器來說，橋式整流的100Hz脈動電流沒必要濾除干凈， 嚴格說100Hz的脈動電流對蓄電池充電不僅無害，反而有利，在一定程度上可起到脈 沖充電的效果，使充電過程中蓄電池的化學反應有緩沖的機會，防止連續(xù)大電流充電 形成的極板硫化現(xiàn)象。雖然1.8A的初始充電電流大于蓄電池額定容量 C的1/10,間歇 的大電流也使蓄電池的溫升得以緩解。因此，該濾波電路的C9

14、05選用47F/400Vl勺電解電容器，其作用不足以使整流器 120W的負載中紋波濾除干凈，而只降低整流電 源的輸出阻抗，以減小開關(guān)電路脈沖在供電電路中的損耗。C905的容量減小，使得該整流器在滿負載時輸出電壓降低為 280V左右。U903按MC3842的典型應用電路作為單端輸出驅(qū)動器，具各引腳作用及外圍元 件選擇原則如下(參見圖1、圖2)。第1腳為內(nèi)部誤差放大器輸出端。 誤差電壓在IC內(nèi)部經(jīng)D1、D2電平移位，R1、 R2分壓后，送入電流控制比較器的反向輸入端，控制 PWM鎖存器。當1腳為低電平 時，鎖存器復位，關(guān)閉驅(qū)動脈沖輸出，直到下一個振蕩周期開始才重新置位，恢復脈 沖輸出。外電路接入R

15、913(10kQ C913(0.1小后)用以校正放大器頻率和相位特性。第2腳內(nèi)部誤差放大器反相輸入端。充電器正常充電時，最高輸出電壓為43V。外電路由R934(16kQ VR902(470Q )、R904(1kQ加壓后，得至U 2.5V的取樣電壓，與 誤差放大器同相輸入端的2.5V基準電壓比較，檢出差值，通過輸出脈沖占空比的控制 使輸出電壓限定在43V。在調(diào)整此電壓時，可使充電器空載。調(diào)整 VR902,可使正負 輸出端電壓為43V。第3腳為充電電流控制端。在第2腳設(shè)定的輸出電壓范圍內(nèi)，通過 R902對充電 電流進行控制，第3腳的動作閾值為1V,在R902壓PI1V以內(nèi)，通過內(nèi)部比較器控 制輸出

16、電壓變化，實現(xiàn)恒流充電。恒流值為1.8A, R902選用0.56 Q/3W在充電電壓被限定為43V時，可通過輸出電壓調(diào)整充電電流為恒定的1.75A1.8A。蓄電池充滿電，端電壓43V隔離二極管D908截止，R902中無電流，第3腳電壓為0V,恒流 控制無效，由第2腳取樣電壓控制充電電壓不超過 43V。此時若充滿電，在未斷電的 情況下，將形成43V電壓的涓流充電，使蓄電池電壓保持在43V。為了防止過充電，36V鉛酸蓄電池的此電壓上限不宜使電池單元電壓超過2.38V。該電路雖為蓄電池取0.6V,蓄電池電壓也隨之樣，實際上也限制了輸出電壓，如輸出電壓超過蓄電池電壓 升高，送入電壓取樣電路使之降低第4

17、腳外接振蕩器定時元件，CT為2200pF, RT為27k Q, R911為10Q。該例 中考慮到高頻磁芯購買困難，將頻率設(shè)定為30kHz左右。R911用于外同步，該電路中 可不用。第5腳為共地端。第6腳為驅(qū)動脈沖輸出端。為了實現(xiàn)與市電隔離，由 T902驅(qū)動開關(guān)管。T902可 用5聲mm磁芯，初次級繞組各用0.21mm漆包線繞20匝，繞組間用2X0.05mm聚脂 薄膜絕緣。R909為100Q, R907為10kQ。如果Q901內(nèi)部柵源極無保護二極管，可在 外電路并入一只1015V穩(wěn)壓管。第7腳為供電端。為了省去獨立供電電路，該電路中由蓄電池端電壓降壓供電，供電電壓為18V。當待充蓄電池接入時，最

18、低電壓在 32.4V35V之間，接入18V穩(wěn)壓管均可得到18V的穩(wěn)定電壓。濾波電容器 C909為100第8腳為5V基準電壓輸出端，同時在IC內(nèi)部經(jīng)R3、R4分壓為2.5V,作為誤 差檢測基準電壓。充電器的脈沖變壓器T901可用市售芯柱圓形、直徑 12mm的磁芯（芯柱對接處 已設(shè)有1mm的氣隙）。初級繞組用0.64mm高強度漆包線繞82匝，次級繞組用0.64m m高強度漆包線雙線并繞50匝。初次級之間需墊入3層聚脂薄膜。該充電器的控制驅(qū)動系統(tǒng)和次級充電系統(tǒng)均與市電隔離，且MC3842由待充蓄電池電壓供電，無產(chǎn)生超壓、過流的可能，而 T901次級僅有的幾只元器件，只要選擇合 格，擊穿的可能性也幾乎

19、為零，因此其可靠性極高。此部分的二極管D911可選擇共陰或共陽極，將肖特基二極管并聯(lián)應用。D908可選用額定電流5A的普通二極管。次級整流電路濾波電容器選用220F已足夠，以使初始充電電流較大時具有一定的紋波，而起到脈沖充電的作用。該充電器電路極為簡單，然而可靠性卻較高，其原因是： MC3842屬逐周控制振 蕩器，在開關(guān)管的每個導通周期進行電壓和電流的控制，一旦負載過流，D911漏電擊穿；若蓄電池端子短路，第3腳電壓必將高于1V,驅(qū)動脈沖將立即停止輸出；若第 2 腳取樣電壓由于輸出電壓升高超過 2.5V,則使第1腳電壓低于1V,驅(qū)動脈沖也將被關(guān)斷。多年來，MC3942被廣泛用于電腦顯示器開關(guān)電

20、源驅(qū)動器，無論任何情況下 （其 本身損壞或外圍元件故障），都不會引起輸出電壓升高，只是無輸出或輸出電壓降低， 此特點使開關(guān)電源的負載電路極其安全。在該充電器中MC3842及其外電路都與市電輸入部分無關(guān)，加之用蓄電池電壓經(jīng)降壓、穩(wěn)壓后對其供電，使其故障率幾乎為零。該充電器中唯一與市電輸入有關(guān)的電路是 T901初級和T902次級之間的開關(guān)電 路，常見開關(guān)管損壞的原因無非兩方面：一是采用雙極型開關(guān)管時，由于溫度升高導 致熱擊穿。這點對Q901的負溫度系數(shù)特性來說是不存在的，場效應管的漏源極導通 的電阻特性本身具有平衡其導通電流的能力。止匕外，由于開關(guān)管的反壓過高，當開關(guān) 管截止時，反向脈沖的尖峰極易

21、擊穿開關(guān)管。為此，該電路中通過減小C905的容量，以在開關(guān)管導通的大電流狀態(tài)下適當降低整流電壓。二是采用中心柱為圓型的鐵氧體 磁芯，其漏感相對小于矩形截面磁芯，而且氣隙預留于中心柱，而不在兩側(cè)旁柱上， 進一步減小了漏感。在此條件下選用 VDS較高的開關(guān)管是比較安全的。圖 2中Q901 為2SK1539,其VDS為900V, IDS為10A,功率為150W。也可以用規(guī)格近似的其它 型號MOS FET管代用。如果擔心尖峰脈沖擊穿開關(guān)管， 可以在T901的初級接入通常 的C、D、R吸收回路。由于該充電器的初始充電電流、最高充電電壓設(shè)計均在較低值， 且充滿電后涓流充電電流極小，基本可以認為是定時充電。

22、如一只12A時的鉛酸蓄電池，7小時即可充滿電，且充滿電后，是否斷電對蓄電池、充電器影響均極小。試用 中，晚上8點接入電源充電，第二天早7點斷電，手摸蓄電池、充電器的外殼溫度均 未超過室溫。核心提示：一般情況下，保險絲管熔斷說明充電器的內(nèi)部電路存在短路或過流的故障。這是由于 充電器長時間工作在高電壓、大電流的狀態(tài)下，內(nèi)部器件的故障率較高所致。另外， 電網(wǎng)電壓的波動，浪涌都會引起充電器內(nèi)電流瞬間增大而使保險絲熔斷。.保險絲管熔斷一般情況下，保險絲管熔斷說明充電器的內(nèi)部電路存在短路或過流的故障。這是由于充電器長時間工作在高電壓、 大電流的狀態(tài)下，內(nèi)部器件的故障率較高所致。 另外，電網(wǎng)電壓的波動，浪涌

23、都會引起充電器內(nèi)電流瞬間增大而使保險絲熔斷。維修方法：首先仔細查看電路板上面的各個元件，看這些元件的外表是否被 燒糊或有電解液溢出，聞一聞有無異味。再測量電源輸入端的電阻值，若小于 20Ok Q ,則說明后端有局部短路現(xiàn)象，然后分別測量 4只整流二極管正，反電阻值和兩個 限流電阻的阻值，看有無短路或燒壞的；最后再測量電源濾波電容是否能進行正常充放 電、開關(guān)功率管是否擊穿損壞、UC3842及周圍元件是否擊穿，燒壞等。需要說明的 是，因是在路測量，有可能會使測量結(jié)果有誤或造成誤判，因此必要時可把元器件焊 下來測量。如果仍然沒有上述情況，則測量一下輸入電源線及輸出電源線是否內(nèi)部短 路。一般情況上，在

24、熔斷器熔斷故障中，整流二極管，電源濾波電容、開關(guān)功率管、 UC3842是易損件，損壞的概率可達 95%以上，要著重檢查這些元器件，就很容易 排除故障。.無直流電壓輸出或電壓輸出不穩(wěn)定如果保險絲是完好的，在有負載的惰況下。這類故障要原因有：過壓、過流 保護電路出現(xiàn)開路，短路現(xiàn)象；振跨電路沒有工作；電源負載過重，高頻整流濾波電路 中整流二極管被擊穿：濾波電容漏電等。維修方法：首先，用萬用表測量高頻脈沖變壓器的各個元器件是否有損壞： 排除了高頻整流二極管擊穿、負載短路的情況后，再測量各輸出端的直流電壓，如果 這時輸出仍為零，則可以肯定是電源的控制電路出了故障，最后用萬用表靜態(tài)測量高 頻濾波電路中整流

25、二極管及低壓濾波電容是否損壞，如果上述元器件有損壞，更換好 新元器件，一般故障即可排除。但要注意：輸出線斷線或開焊、虛焊也會造成這種故 障，在維修時應注意這種情況。.無直流電壓輸出，但保險絲完好這種現(xiàn)象說明充電器未工作，或是工作后進入了保護狀態(tài)。維修方法：首先應判斷一下充電器的變控芯片 UC3842是否處在王作狀態(tài)或 已經(jīng)損壞。具體判斷方法是：加電測 UC3842的7腳對地電壓，若7腳電壓正常并 且8腳有+5 V電壓，1、2、4、6腳也會有不同的電壓，則說明電路已啟振，UC3842基本正常。若7腳電壓低，其余管腳無電壓，則說明 UC3842已損壞。最常見的 損壞是7腳對地擊穿，6、7腳對地擊穿

26、和1、7腳對地擊穿。如果這幾只腳都未擊穿， 而充電器還是不能正常啟動，也說明 UC3842已損壞，應直接更換。若判斷芯片沒有 壞，則著檢查開關(guān)這柵極的限流電阻是否開焊、虛焊或變值以及開關(guān)功率管本身是否 性能不良。除此之處，電源輸出線斷線或接觸不良也會造成這種故障，因此在維修時 也應注意。.直流電壓輸出過高這種故障往往是由穩(wěn)壓取樣和穩(wěn)壓控制電路異常所至，在充電器中，直流輸 出、取樣電阻、誤差取樣放大器、光耦合器、電源控制芯片等共同構(gòu)成了一個閉合的 控制環(huán)路，任何一處出問題會導致電壓升高。維修方法：由于充電器有過壓保護電路，輸出電壓過高首先會使過壓保護電 路動作。因此遇到這種故障，我們可以斷開過壓保護電路，使這壓保護電路不起作用， 然后測量開機瞬間的電源主電壓。如果測量值比正常值高出1V以上，說明輸出電壓過高的原因確實在控制環(huán)路中。此時應著重檢查取樣電阻是否變值或損壞，精密基準 電壓源(TL431)或光耦器(PC817)是否性能不良、變質(zhì)或損壞。其中精密基準電壓源(T L431)極易損壞，我們可用下述方法對精密穩(wěn)壓放大器進行判別：將 TL431的參考 端(Ref)與它的陰極(Cathode)相連，用1OkQ 的電阻，接入5 V電壓。若陽極(Ano de)與陰極之間為2.5V ,并且等侍片刻還仍為2.5 V,則為好管，否則為壞管。.直流電