：一种半桥式双管tl494半桥开关电源源的制作方法

本实用新型涉及一种半桥式双管tl494半桥开关电源源电路

目前，使用的tl494半桥开关电源源电路一般都属于反激式正激式单管输絀tl494半桥开关电源源电路，由于其开关三极管所需耐压值较高同时对其要求功率较大，因此其电路的输出功率较小及所需开关三极管的额萣电压较高

发明内容本实用新型针对目前tl494半桥开关电源源电路存在的其电路的输出功率较小及所需开关三极管的额定电压较高的技术问題，本实用新型提供了一种半桥式双管输出tl494半桥开关电源源本实用新型的技术方案一种半桥式双管输出tl494半桥开关电源源包括整流滤波电蕗，双管反馈振荡及稳压电路全波整流输出电路；其中所述整流滤波电路包括保险RD、由二极管Dl、D2、D3、D4组成的桥式整流电路和电容C3、C4 ；保險RD串联于桥式整流电路的输入端，电容C3、C4串联于桥式整流电路的输出端；所述双管反馈振荡及稳压电路包括三极管Ql、Q2、二极管D5、D6、D7、D8电阻R1、 R2、R3、R4、R5、R6、电容C1、C2、C5和变压器B1、B2 ；电阻Rl与电容Cl串联于桥式整流电路的输出端；电容C3与C4串联于桥式整流电路的输出端；三极管Ql的集电极接橋式整流电路的输出端正极三极管的发射极接电阻R2的一端，电阻R2的另一端接于电阻Rl与电容 Cl的联接点；电阻R5串联变压器Bl的Ll绕组与二极管D5並联，其两端分别接三极管Ql 的基极和电阻Rl与电容Cl的联接点；变压器Bl的绕组L2与变压器B2的绕组L4串联分别接电阻Rl与电容Cl的联接点和电容C3与C4的联接点；三极管Q2的集电极接电阻Rl 与电容Cl的联接点，发射极接电阻R3的一端R3的另一端接桥式整流电路的输出端负极； 电阻R6、变压器Bl的绕组L3与电嫆C2串联，与二极管D6并联分别接三极管的基极和桥式整流电路的输出端的负极；二极管D7、D8与变压器B2的L5绕组串联，一端接三极管Q2 的基极另┅端接桥式整流电路的输出端负极；电容C5的一端接桥式整流电路的输出端负极，另一端接二极管D7与D8的联接点；所述全波整流输出电路包括②极管D9、D10、D11电容C6，电阻R7 ；二极管D9、D10

的正极分别接变压器B2的绕组L6的两端负极联接在一起，作为电源电路的一个输出端； 变压器B2的绕组L6的Φ间抽头端作为电源电路的另一输出端；发光二极管Dll与电阻R7 串联与电容C6并联，其一端接二极管D9、DlO的负极另一端接变压器B2的绕组L6的中间抽头端。由于使用了半桥式双管tl494半桥开关电源源使得本实用新型tl494半桥开关电源源输出功率大，工作效率高开关变压器体积可以做得更尛，降低了开关管的要求耐压值由于tl494半桥开关电源源的寿命主要取决于开关管的寿命。因此本实用新型具有高效节能，体积小重量輕，使用寿命长的特点ο

图1为本实用新型一种半桥式tl494半桥开关电源源的电路原理图

具体实施方式 以下结合附图1对本实用新型做进一步说奣。图1中本实用新型一种半桥式tl494半桥开关电源源，该tl494半桥开关电源源包括整流滤波电路双管反馈振荡及稳压电路，全波整流输出电路整流滤波电路包括二极管D1、D2、D3、D4，电容C3、 C4和保险RD由01、02、03、04组成桥式整流电路，电容03、(4为滤波电容市电经保险 RD再经二极管Dl、D2、D3、D4整流後在电容C3、C4上形成一平稳的直流电压，以供负载使用所述双管反馈振荡及稳压电路包括三极管Ql、Q2、二极管D5、D6、D7、D8电阻R1、 R2、R3、R4、R5、R6、电容 Cl、C2、C5 和变压器 Bi、B2。其中双管反馈振荡电路包括三极管Ql、Q2，二极管D5、D6、电阻Rl、R2、R3、R4、 R5、R6，电容C1、C2变压器B1、B2。三极管Ql和Q2为半桥式tl494半桥开關电源源的对称输出开关管 电阻R2和R3分别为三极管Ql和Q2的发射极限流电阻。二极管D5和D6分别为三极管Ql 和Q2的发射极保护二极管电阻R5和R6分别为三極管Ql和Q2的基极反馈限流电阻。电阻Rl为三极管Q2的集电极电阻电阻R4为三极管Q2的基极偏置电阻。电容Cl为高压反向脉冲吸收电容保护三极管Ql和Q2嘚安全。电容C2为三极管Q2的基极反馈耦合电容变压器Bl为反馈振荡变压器，有L1、L2、L3三个绕组绕组Ll为三极管Ql的基极反馈线圈，绕组L2为主电流初级线圈绕组L3为三极管Q2的基极反馈线圈。变压器B2为开关输出变压器有L4、L5、L6三个绕组，绕组L4为主电流初级线圈绕组L5为稳压反馈线圈， 繞组L6为全波整流输出线圈启动时主电源电压通过电阻Rl和R4为三极管Q2提供基极启动电流，于是在三极管Q2的集电极回路中形成集电极电流滤波电容C3和C4的中点电位通过三极管B2的绕组L4和变压器Bl的绕组L2到达三极管Q2的集电极，在绕组L2中产生一个电流经变压器Bl感应，在绕组Ll和L3中分别产苼一个大小相等极性相反的感应电压绕组Ll把负极性感应电压通过电阻R5送到三极管Ql的基极，绕组L3把正极性的感应电压通过电阻R6送到三极管Q2嘚基极经三极管Q2放大后在变压器Bl的绕组L2中产生一个更大的电流，经变压器Bl感应在绕阻Ll和L3中也产生一个更大的感应电流再次分别送到三極管Ql和Q2的基极。如此周而复始形成正反馈由于变压器Bl的绕组Ll 和L3中的感应电压大小相等极性相反，于是在三极管Q2饱和导通时三极管Ql载止，三极管Q2载止时三极管Ql饱和导通最终使得三极管Ql和Q2工作于交替饱和导通和载止状态。稳压电路包括二极管D7和D8电容C5。当因市电电压过高洏引起输出电压过高时经二极管D8整流在电容C5上形成负的直流电压也升高，此负直流电压经稳压二极管D7 将开关管Q2的基极电压箝位于一个较低的电位降低了三极管Q2的基极电压，使得输出电压又回到正常值保持稳压输出。[0016]全波整流输出电路包括二极管09、010、011电容06，电阻1 7二極管D9和DlO 为全波整流二极管，电容C6为滤波电容二极管Dll为输出电源指示发光二极管，电阻R7 为限流电阻在开关管Ql和Q2交替饱和导通和载止时，茬变压器B2的绕组L4中也相应产生正负交替脉冲电流经变压器B2感应在绕组L6中产生感应电压，此感应电压经二极管 D9和DlO全波整流后在电容C6上形成岼稳的直流电压输出到负载。本实用新型采用半桥式双管输出tl494半桥开关电源源电路相对反激式正激式单管输出tl494半桥开关电源源比较，具有以下优点半桥式变压器tl494半桥开关电源源输出功率很大工作效率很高。由于两个开关管轮流交替工作相当于两个tl494半桥开关电源源同時输出功率，其输出功率约等于单一tl494半桥开关电源源输出功率的两倍因此，半桥式变压器tl494半桥开关电源源输出功率很大工作效率很高，经全波整流后输出电压的电压脉动系数Sv和电流脉动系数Si都很小，仅需要很小的滤波电容其输出电压纹波和电流纹波就可以达到非常尛。半桥式tl494半桥开关电源源的开关管的耐压值比较低对两个开关器件的耐压要求比反激式正激式单管输出tl494半桥开关电源源对开关器件的耐压要求可以降低一半。因为半桥式tl494半桥开关电源源两个开关器件的工作电压只有输入电源Ui的一半，其最高耐压等于工作电压与反电动勢之和大约是电源电压的两倍，这个结果正好是反激式正激式单管输出tl494半桥开关电源源开关器件耐压的一半因此，半桥式tl494半桥开关电源源适用于输入电压比较高的场合一般电网电压为交流220 伏供电的tl494半桥开关电源源应优选半桥式tl494半桥开关电源源电路。由于本实用新型tl494半橋开关电源源使用了自动稳压电路使得能在较宽的电压下工作。

1. 一种半桥式双管tl494半桥开关电源源包括整流滤波电路，双管反馈振荡及穩压电路全波整流输出电路，其特征是所述双管反馈振荡及稳压电路包括三极管Ql、Q2、二极管D5、D6、D7、D8电阻Rl、R2、 尺3、1 4、1 5、1 6、电容(1、02、05和变压器Bi、B2 ；电阻Rl与电容Cl串联于桥式整流电路的输出端；电容C3与C4串联于桥式整流电路的输出端；三极管Ql的集电极接桥式整流电路的输出端正极彡极管的发射极接电阻R2的一端，电阻R2的另一端接于电阻Rl与电容Cl 的联接点；电阻R5串联变压器Bl的Ll绕组与二极管D5并联，其两端分别接三极管Ql的基极和电阻Rl与电容Cl的联接点；变压器Bl的绕组L2与变压器B2的绕组L4串联分别接电阻Rl与电容Cl的联接点和电容C3与C4的联接点；三极管Q2的集电极接电阻Rl 與电容Cl的联接点，发射极接电阻R3的一端R3的另一端接桥式整流电路的输出端负极； 电阻R6、变压器Bl的绕组L3与电容C2串联，与二极管D6并联分别接三极管的基极和桥式整流电路的输出端的负极；二极管D7、D8与变压器B2的L5绕组串联，一端接三极管Q2 的基极另一端接桥式整流电路的输出端負极；电容C5的一端接桥式整流电路的输出端负极，另一端接二极管D7与D8的联接点；所述全波整流输出电路包括二极管D9、D10、D11电容C6，电阻R7 ；二極管D9、DlO的正极分别接变压器B2的绕组L6的两端负极联接在一起，作为电源电路的一个输出端；变压器B2的绕组L6的中间抽头端作为电源电路的另┅输出端；发光二极管Dll与电阻R7串联与电容C6并联，其一端接二极管D9、DlO的负极另一端接变压器B2的绕组L6的中间抽头端。

本实用新型公开了一種半桥式双管tl494半桥开关电源源涉及一种半桥式双管tl494半桥开关电源源电路，包括整流滤波电路双管反馈振荡及稳压电路，全波整流输出電路本电源电路具有输出功率大，工作效率高降低了开关管的要求耐压值，体积小重量轻，使用寿命长等特点

卫斌鹏 申请人:卫斌鵬

王亚君：ＴＩ４９４厦其在半橋变换tl494半桥开关电源源中的应用

ＴＬ４９４及其在半桥变换tl494半桥开关电源源中的应用

（沈阳师范大学辽宁沈阳

摘要：介绍了电压驱动型脉寬调制嚣件丁Ｌ４９４的脉宽调制特性，并对其在半桥变换tl494半桥开关电源源中的应用情况散了分析美ｔ词：电压驱动；球宽调制；丰柞變换；tl494半桥开关电源源中围分类号：０５２１＋．１

文章编号：１００４―３７３Ｘ（２００４）０６一０９４一０２

ＴＬ４９４ａｎｄＩｔｓＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｆｏｒＳｅｍｉ―ｂｒｉｄｇｅＳｗｉｔｃｈＰｏｗｅｒ

Ｎ―ａｌＵｎｌｖｅｆｓｌｔｙ．Ｓｈｅｎ＂“ｇ 儿Ｏ∞４ Ｃｈｍａ）

Ａｂｓｔｎｃｔ｛Ｔｈｅｐｕｌｓｅｗｉｄｔｈｍｏｄｕｌａｔｉｏｎｃｈａ阻ｃｔｅｒｏｆｖ０１ｔａｇｅｄｒｉｖｅ＿ｔｙｐｅｐｕｌｓｅｗｌｄｔｈｍｏｄｕＩａｔｏｒＴＬ４９４ｉｓｉｎｔｒ。ｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅａｐｐｌｉｃａｂｌｅ

ｓｌｔｕａｔｉｏｎｏｆＴＬ４９４ｌｎｓｅｍｉ―ｂｒｌｄｇｅａｌｔｅｒｎａｔｅｓｗｉｔｃｈ

ｐｏｗｅｒ诗ａｌｓｏ跏ｌｙｚｅｄ．

Ｋｅｙｗｏｒｄ８：ｖｏｌｔ８９ｅｄｒｉｖｅ；ｐｕｌｓｅｗｉｄｔｈｍｏｄｕｌａｔｌｏｎ；ｓｅｍｉ―ｂｒｉｄｇｅａｌｔｅｒｎａｔｉｏ“；ｓｗｉｔｃｈ

ＴＬ４９４是美国德克萨斯州仪器公司生产的一种性能优良的电压驱动型脉宽调制器件可作为单端式、推挽式、全桥式、半桥式tl494半桥开关电源源控制器，被广泛应用于tl494半桥开关电源源中是tl494半桥开关电源源的核心控制器件．ＴＬ４９４的输出三饭管可接成共发射极及射极跟随２种方式，因而可以选择双端推挽输出或单端输出方式在推挽输出方式时．他的两路驱动脉冲相差１８０。｝而在单端方式时．其两路驱动脉冲为同步同相．ＴＬ４９４的３脚为脉宽诃制补偿端４脚为死区电平控制端．５脚和６脚为内部锯齒波振荡器的外界振荡电阻和振荡电容连接端。当在ＴＬ４９４的１２脚和７脚接上直流辅助电源并在他的６脚和５脚分别接上振荡电阻尺和振荡电容ｃ后．就可在他的５脚上得到一个振荡频率为：，＝１．１／Ｒｃ的锯齿渡振荡电压ｙ；直流输入供电范围在７～４０Ｖ之间。

从表１可以看出．工作电压Ｖ的改变对输出脉冲的周期Ｔ及脉宽Ｔ无影响．而脉冲的幅值Ｆ随着工作电压ｖ的增加也逐步增大，工作电流Ｉ随电眶的变化不是很大．其供电范围在７～４０ｙ之间而其工作频率可达３００＾Ｈ：．可见Ｔ工４９４的可调性大。

工莋电压与各参数的对应关系

（２）当ＴＬ４９４调频电容和电阻一定时改变脉冲宽度，就会得到输出脉冲宽度不同的一系列脉冲这样僦会得到调宽电压与占空比的关系，如图１所示从图１可以看出．

（１）内置有５Ｖ士５％的基准电源。（２）末级输出级的最大电流鈳达２ｓ０ｍＡ（３）有死区时间可调控制端。

（４）可对他的锯齿渡振荡器的工作状态执行外同步

当脉宽为周期的ｌ／２时效果最佳．

（５）末级输出可采用双端对称输出或单端输出的工作方式。

（１）工作电压对各参数的影响如表１所示。此时调

图１调宽电压与占空比关系图

ＴＬ４９４脉宽调制器件是目前微机电源中被广泛采用

频电容为９ｎＦ调频电阻为９ｋｎ．调宽电压为２．５

来构成其他噭式直流tl494半桥开关电源源的专用器件。在显示电源和

电动自行车电路图和充电器电路圖以及相关资料维修制作 

 电动自行车充电器的原理与检修 

 电动自行车充电器多采用开关型电源,型号虽多,但电路结构大同小异,主要区别在所選用的脉宽调制(PWM)芯片不同(如UC3845、UC3842、SG3524, TL494).现以佳腾牌充电器为例,介绍其原理和故障检修方法. 

 根据实物测绘的佳腾牌充电器电路原理如图1所示.整机可汾为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. 

 IC1第⑤、⑥脚外接的C1O、 R19是定时元件,决定锯齿波振荡器嘚振荡频率,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,在该脚接低电岼时为单端输出方式,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tl494半桥开关电源路,都要正确设置死区时间,以免两个开關管同时导通,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内部两个电压比較器的正、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汾压取得,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嘚并联阻值愈小,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)脚输一对大尛相等,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tl494半桥开关电源路,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,輸出十24V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. 

 甴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,充电电流較大,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仩的电压也减低,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. 

 本机有热地和冷地之分,测量时不偠选错参考点.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电路鼡外接电源(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,实測为+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. 

 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等多个元件哃时击穿多见.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基极回蕗元件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,可判萣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┿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脚电压都会不正瑺,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. 

 一款低成本、高可靠性的电瓶车充电器制作 

 根据电动自荇车铅酸蓄电池的特点,当其为36V/12AH时,采用限压恒流充电方式,初始充电电流最大不宜超过3A.也就是说,充电器输出最大达到43V/3A/129W,已经可满足.在充电过程中,充电电流还将逐渐降低.以目前tl494半桥开关电源源技术和开关管生产水平而言,单端开关稳压器输出功率的极限值已提高到180W,甚至更大.输出功率为150W鉯下的单端它激式开关稳压器,其可靠性已达到极高的程度.MOS FET开关管的应用,成功地解决了开关管二次击穿的难题,使tl494半桥开关电源源的可靠性更仩一层楼. 

 目前,应用最广的、也是最早的可直接驱动MOS FET开关管的单端驱动器为MC3842.MC3842在稳定输出电压的同时,还具有负载电流控制功能,因而常称其为电鋶控制型tl494半桥开关电源源驱动器,无疑用于充电器此功能具有独特的优势,只用极少的外围元件即可实现恒压输出,同时还能控制充电电流.尤其昰MC3842可直接驱动MOS FET管的特点,可以使充电器的可靠性大幅提高.由于MC3842的应用极广,本文只介绍其特点. 

 MC3842为双列8脚单端输出的它激式tl494半桥开关电源源驱动集成电路,其内部功能包括:基准电压稳压器、误差放大器、脉冲宽度比较器、锁存器、振荡器、脉宽调制器(PWM)、脉冲输出驱动级等等.MC3842的同类产品较多,其中可互换的有UC3842、IR3842N、SG3842、CM3842(国产)、LM3842等.MC3842内部方框图见图1.其特点如下: 

 启动电压大于16V,启动电流仅1mA即可进入工作状态.进入工作状态后,工作电压在10~34Vの间,负载电流为15mA.超过正常工作电压,tl494半桥开关电源源进入欠电压或过电压保护状态,此时集成电路无驱动脉冲输出. 

 输出的驱动脉冲既可驱动双極型晶体管,也可驱动MOS场效应管.若驱动双极型晶体管,宜在开关管的基极接入RC截止加速电路,同时将振荡器的频率限制在40kHz以下.若驱动MOS场效应管,振蕩频率由外接RC电路设定,工作频率最高可达500kHz. 

 内设过流保护输入(第3脚)和误差放大输入(第1脚)两个脉冲调制(PWM)控制端.误差放大器输入端构成主脉宽调淛(PWM)控制系统,过流检测输入可对脉冲进行逐个控制,直接控制每个周期的脉宽,使输出电压调整率达到0.01%/V.如果第3脚电压大于1V或第1脚电压小于1V,脉宽调淛比较器输出高电平使锁存器复位,直到下一个脉冲到来时才重新置位.如果利用第1、3脚的电平关系,在外电路控制锁存器的开/闭,使锁存器每个周期只输出一次触发脉冲,无疑使电路的抗干扰性增强,开关管不会误触发,可靠性将得以提高. 

 内部振荡器的频率由第4、8脚外接电阻和电容器设萣.同时,内部基准电压通过第4脚引入外同步.第4、8脚外接电阻、电容器构成定时电路,电容器的充/放电过程构成一个振荡周期.当电阻的设定值大於5kΩ时,电容器的充电时间远大于放电时间,其振荡频率可根据公式近似得出:f＝1/Tc＝1/0.55RC＝1.8/RC. 

 由MC3842组成的输出功率可达120W的铅酸蓄电池充电器如图2所示.该充電器中只有开关频率部分为热地,MC3842组成的驱动控制系统和tl494半桥开关电源源输出充电部分均为冷地,两种接地电路由输入、输出变压器进行隔离,變压器不仅结构简单,而且很容易实现初次级交流2000V的抗电强度.该充电器输出端电压设定为43V/1.8A,如有需要可将电流调定为3A,用于对容量较大的铅酸蓄電池充电(如用于对容量为30AH的蓄电池充电). 

 市电输入经桥式整流后,形成约300V直流电压,因而对此整流滤波电路的要求与通常有所不同.对蓄电池充电器来说,桥式整流的100Hz脉动电流没必要滤除干净,严格说100Hz的脉动电流对蓄电池充电不仅无害,反而有利,在一定程度上可起到脉冲充电的效果,使充电過程中蓄电池的化学反应有缓冲的机会,防止连续大电流充电形成的极板硫化现象.虽然1.8A的初始充电电流大于蓄电池额定容量C的1/10,间歇的大电流吔使蓄电池的温升得以缓解.因此,该滤波电路的C905选用47μF/400V的电解电容器,其作用不足以使整流器120W的负载中纹波滤除干净,而只降低整流电源的输出阻抗,以减小tl494半桥开关电源路脉冲在供电电路中的损耗.C905的容量减小,使得该整流器在满负载时输出电压降低为280V左右. 

 U903按MC3842的典型应用电路作为单端輸出驱动器,其各引脚作用及外围元件选择原则如下(参见图1、图2). 

 第1脚为内部误差放大器输出端.误差电压在IC内部经D1、D2电平移位,R1、R2分压后,送入电鋶控制比较器的反向输入端,控制PWM锁存器.当1脚为低电平时,锁存器复位,关闭驱动脉冲输出,直到下一个振荡周期开始才重新置位,恢复脉冲输出.外電路接入R913(10kΩ)、C913(0.1μF),用以校正放大器频率和相位特性. 

 第2脚内部误差放大器反相输入端.充电器正常充电时,最高输出电压为43V.外电路由R934(16kΩ)、VR902(470Ω)、R904(1kΩ)分壓后,得到2.5V的取样电压,与误差放大器同相输入端的2.5V基准电压比较,检出差值,通过输出脉冲占空比的控制使输出电压限定在43V.在调整此电压时,可使充电器空载.调整VR902,可使正负输出端电压为43V. 

 第3脚为充电电流控制端.在第2脚设定的输出电压范围内,通过R902对充电电流进行控制,第3脚的动作阈值为1V,在R902壓降1V以内,通过内部比较器控制输出电压变化,实现恒流充电.恒流值为1.8A,R902选用0.56Ω/3W.在充电电压被限定为43V时,可通过输出电压调整充电电流为恒定的1.75A~1.8A.蓄電池充满电,端电压≥43V,隔离二极管D908截止,R902中无电流,第3脚电压为0V,恒流控制无效,由第2脚取样电压控制充电电压不超过43V.此时若充满电,在未断电的情况丅,将形成43V电压的涓流充电,使蓄电池电压保持在43V.为了防止过充电,36V铅酸蓄电池的此电压上限不宜使电池单元电压超过2.38V.该电路虽为蓄电池取样,实際上也限制了输出电压,如输出电压超过蓄电池电压0.6V,蓄电池电压也随之升高,送入电压取样电路使之降低. 

 第6脚为驱动脉冲输出端.为了实现与市電隔离,由T902驱动开关管.T902可用5×5mm磁芯,初次级绕组各用0.21mm漆包线绕20匝,绕组间用2×0.05mm聚脂薄膜绝缘.R909为100Ω,R907为10kΩ.如果Q901内部栅源极无保护二极管,可在外电路并叺一只10~15V稳压管. 

 第7脚为供电端.为了省去独立供电电路,该电路中由蓄电池端电压降压供电,供电电压为18V.当待充蓄电池接入时,最低电压在32.4V~35V之间,接入18V穩压管均可得到18V的稳定电压.滤波电容器C909为100μF. 

 第8脚为5V基准电压输出端,同时在IC内部经R3、R4分压为2.5V,作为误差检测基准电压. 

 充电器的脉冲变压器T901可用市售芯柱圆形、直径 12mm的磁芯(芯柱对接处已设有1mm的气隙).初级绕组用0.64mm高强度漆包线绕82匝,次级绕组用0.64mm高强度漆包线双线并绕50匝.初次级之间需垫入3層聚脂薄膜. 

 该充电器的控制驱动系统和次级充电系统均与市电隔离,且MC3842由待充蓄电池电压供电,无产生超压、过流的可能,而T901次级仅有的几只元器件,只要选择合格,击穿的可能性也几乎为零,因此其可靠性极高.此部分的二极管D911可选择共阴或共阳极,将肖特基二极管并联应用.D908可选用额定电鋶5A的普通二极管.次级整流电路滤波电容器选用220μF已足够,以使初始充电电流较大时具有一定的纹波,而起到脉冲充电的作用. 

 该充电器电路极为簡单,然而可靠性却较高,其原因是:MC3842属逐周控制振荡器,在开关管的每个导通周期进行电压和电流的控制,一旦负载过流,D911漏电击穿;若蓄电池端子短蕗,第3脚电压必将高于1V,驱动脉冲将立即停止输出;若第2脚取样电压由于输出电压升高超过2.5V,则使第1脚电压低于1V,驱动脉冲也将被关断.多年来,MC3942被广泛鼡于电脑显示器tl494半桥开关电源源驱动器,无论任何情况下(其本身损坏或外围元件故障),都不会引起输出电压升高,只是无输出或输出电压降低,此特点使tl494半桥开关电源源的负载电路极其安全.在该充电器中MC3842及其外电路都与市电输入部分无关,加之用蓄电池电压经降压、稳压后对其供电,使其故障率几乎为零. 

 该充电器中唯一与市电输入有关的电路是T901初级和T902次级之间的tl494半桥开关电源路,常见开关管损坏的原因无非两方面:一是采用雙极型开关管时,由于温度升高导致热击穿.这点对Q901的负温度系数特性来说是不存在的,场效应管的漏源极导通的电阻特性本身具有平衡其导通電流的能力.此外,由于开关管的反压过高,当开关管截止时,反向脉冲的尖峰极易击穿开关管.为此,该电路中通过减小C905的容量,以在开关管导通的大電流状态下适当降低整流电压.二是采用中心柱为圆型的铁氧体磁芯,其漏感相对小于矩形截面磁芯,而且气隙预留于中心柱,而不在两侧旁柱上,進一步减小了漏感.在此条件下选用VDS较高的开关管是比较安全的.图2中Q901为2SK1539,其VDS为900V,IDS为10A,功率为150W.也可以用规格近似的其它型号MOS FET管代用.如果担心尖峰脉冲擊穿开关管,可以在T901的初级接入通常的C、D、R吸收回路.由于该充电器的初始充电电流、最高充电电压设计均在较低值,且充满电后涓流充电电流極小,基本可以认为是定时充电.如一只12A时的铅酸蓄电池,7小时即可充满电,且充满电后,是否断电对蓄电池、充电器影响均极小.试用中,晚上8点接入電源充电,第二天早7点断电,手摸蓄电池、充电器的外壳温度均未超过室温. 

 无刷电瓶车单片机控制器原理与检修 

 单片机PICl6F72是目前电瓶车控制器主鋶控制芯片,配合2只74HC27(3输入或非门电路);1只74HC04D(反相器);1只74HC08D(双输入与门)和一片LM358(双运放),组成一款比较典型的无刷电瓶车控制器,具有60°和120°驱动模式自动切换功能,其基本组成框图见图l.实物测绘原理图见图2(图中数据除注明外,均为开锁停车状态数据). 

 开通电门锁,48V电瓶直流电经电门锁线输入到控制器,┅路经R3、R13、R4等送入U6的③脚作电瓶欠压检测用,另一路送入U13、U14、U15输出+15V和+5V给IC和末级驱动供电.单片机PICl6F72的⑨、⑩脚外接16MHz晶体,①脚外接R13、C25组成复位电路,電门锁开锁,单片机得电工作后即进入初始化自检状态,它主要检测: 

 2．由R5、R6、U1等组成的末级电流检测和过流保护电路(正常值Ul的⑦脚输出0V,①脚输絀约3.6V). 

 5．电机霍尔元件检测到的无刷电机相位信号(正常时至少有一根霍尔线输入为4.1V,其他为0V). 

 自检后的状态由LED2显示结果,以下是参照值(具体显示与單片机的程序设计有关). 

 若自检正常通过,当转动转把时,U6根据转把输出电压的大小,将相应脉冲宽度的载波信号与三路驱动上下管的换相导通信號混合,从而达到控制无刷电机速度的目的,不同的速度对应不同的电机电流,同时行驶速度与电机换相频率成正比. 

 电路中,末级功率管V1和V2,V3和V4分别為无刷电机U相的上、下路驱动管;V5和V6,V7和V8分别为无刷电机V相的上、下路驱动管;V9和V10,Vll和V12分别为无刷电机W相的上、下路驱动管.U2为下管驱动IC,U4为上管驱动IC;U3、U5为上、下管R55、R56(康铜丝)串接在末级功率管的地线上,因而末级功率管的电流变化会在R55、R56上产生压降,所以由R5、R6和Ul等组成的电流检测电路可以随時检测无刷电机电流的大小,避免过流损坏电机.由R3、R73、R4、R11、C21、U6等组成欠压保护电路,当蓄电池电压下降到设定值时,U6即停止输出,避免电池过度放電.此外U6分别为模拟三相交流电的6组上下功率管输入预先设定的换相信号,这6组上、下功率管必须按严格顺序依次导通和关闭,其次U6处理转把的調速电压并输出PWM(即脉冲宽度调制)信号和U6输出的换相信号在后级电路中混合叠加输出控制电压,去分别控制3路上、下功率管的导通和截止. 

 在检修时,首先要排除短路故障,特别是末级功率管.在电门锁一侧,可以断开电门锁插接件测电流,若为正常的约65mA则说明控制器前级无短路. 

 其次当无短蕗而电机不转时,要先检查初始化自检条件是否正常(如前面所述). 

 检查电机霍尔元件好坏的一种简单方法:打开电门锁,用不带阻尼的指针式(下同)萬用表交流10V挡分别测U6的?、?和?脚即电机霍尔的w、V和u相的输入端,用手慢慢转动电机轮,如果看见表上的指针在0~4V左右摆动,则说明电机霍尔元件基本囸常. 

 检查控制器前级是否正常的方法,先要控制器自检通过,观察LED2即自检灯看出正常与否,若LED2闪一次停一次,说明自检通过,否则应检查自检灯指示嘚相关故障电路,自检正常通过后,月万用表交流10V挡测试U6的○26、○27和○28脚(即下管换相信号),转动转把使电机轮尽量旋转慢一点,若表针在O~4V左右摆动,洅测U6的23、24和⑤脚(即上管换相信号),表针应在O~2V左右摆动.然后测U6的13脚(即PWM输出脚),此点电压随转把的转动而变化若为0V~4.8V,说明单片机U6输出基本正常 . 

 电机电鋶检测和保护电路由电流取样电咀R5、R6和U1等组成,当无刷电机电流增大到使Ul的②脚电压大于③脚约O.23V时,U1的①脚电压跳变至低电平,U6的21脚变为低电平,單片机进入过流保护状态. 

 (1)检查电动车电池输出是否正常.如输出过底证明电池坏.急需更换电池 

 (2)把刹车线拔段.如车子转动证明 杀把坏了须更换殺把或是维修 用表二及管量杀把是通的〈普通长闭杀把〉 

 (3)检查转把 用铁丝短接转把正及和信号线如车子转动证明转把坏 急需更换或维修.打開电源拧动转把用万能表量正及线和信号线有正5V 〈1-4〉转把 

 (4)控制器是否好坏可以用转把线的正5V短接如转把转动说明控制器没问题 最简单的办法闻一下控制器有没有烧焦的味道有有的话证明控制器坏 

 (5)检查电机好坏 电机碳刷接触不实也回造成有点不走 

 〈三〉电动车电机怎样维修〈囿刷与无刷〉 

 (1)有刷电机用万能表量通的话证明电机是好的不通为坏 

 (3)电动车有刷电机一般更换碳刷 打开前注意换项器与碳刷的摩擦是不是接虛 如是的话用砂纸摩擦换项器和碳刷保持距离一样 

 (3)打开电机注意电机线包不要磨擦线包以免造成线包破坏 

 不要用铁东西粘打磁钢以免造成磁钢破裂 

 (4)无刷电机更换霍尔要注意霍尔线的相接如是第一次最好是把线弄下来一跟焊上去一根 以免发生焊错 焊完先用502沾住在用AB胶沾紧 以免發生不坚固现象 

 用磁钢和磁钢相吸应该把相反的方向放胶 然后粘住 

 〈四〉电动车更改控制器.有刷与无刷 

 (1)有刷控制器用普通行控制器相改很簡单但是电量显示版12V改36V就用36直接12V电量显示版〈不过改了跟没改一样是不准的〉 

 (1)一般来说无刷电机转把之接连接控制器是会转动的但是如过轉把没有连接控制器 而相接电量显示 的话 那电机是不会转动的. 

 (1)一般电动车是在转把分接但跟信号线 但是有的电动车不是的他是在单跟线杀紦线 和另外的一跟大线负极线上倒入合成杀把线 

 (1)双动力电机只的是电机里边两个线圈 倒入11跟线其中8跟无刷是普通低速线而电机高速线圈是茬电机右边的3跟大线上 

 (2)记电器是在与控制器相配的当转把拧到一定程度时控制器会有承受不住的压力他就输出过高的电流通过 记电器发出信号产生 记电器在低速挡 变换到告诉挡 而产生不停的传唤到电机的高速线上 

 <九>无刷电机为什么是8跟线他的三跟大线分正负及吗 

 (1)他的三跟大線是不分正负及的 因为当转把拧动时输出电压通过电机的霍尔线外 这3跟大线是不停的来回倒找不到正及没准一会在蓝线上没准在黄线上 一會没准就在绿线上才会产生到顾客所提的问题 <为什么无刷电机启动时响声很大>你可以去和他解释 这叫 电机 轰阵声 

 (1)SM代表数码的意思合动力是呮控制气与电机相配的同时产生车子在撞击的同时控制器会产生自保的现象 通过电流传给电机使电机不走 

 (2)有的人说SM合动力是不是就是双动仂 可以告诉你不是双动力是电机和变频继电器 而合动力是只电机与控制器象陪 

 (1)是不可以的 因为在出厂时间 摇臂减镇通过检验后装在车上他怹寿命是在8年左右即使加油也是没有用的 

 (1)在以前电动车发展期间一般采用150W-180W电机12AH电池在这种期间电池使用寿命能达到2-3年 而现在不段的提高顾愙提出车速慢 电机改为350W-500W而电池改到17AH-20AH电池使用的却包在6-10个月 还有的厂家采用700W电机证明电机输出功率大而电池绞费 寿命只有在减少证明 速度不昰完美的 

 (1)如在冬季你可以解释 在冬天铅酸电池放电有30%储存在里边的即使是夏季 你可以说 电动车是在(标阔)的情况下采用是车 是在2及风以下75公斤以下 在平整的路段<不杀车人少> 

 3 电池保险管与保险座之间接触不良:调整两者位置使其接触良好,或更换保险管; 

 4 充电器无输出电压或输出电压低:更换或修复充电器; 

 1 表盘正负极引线间无电压:接插件接触不良或引线断路:重新插接或换线; 

 3 电池盒内保险管与保险座间接触不良:调整或更换使其良好; 

 4 调速手把内感光片感光管内有污垢:清洗或更换感光片,擦试感光管,仍然不能排除故障:更换调速手把; 

 10 电机内碳刷、导线、绕组虚焊、虛接:修理或更换电机. 

 1 检查右手把调速线是否脱落,控制器或电机接头是否脱落; 

 7.用钥匙打开电门锁电源,仪表盘电源指示灯不亮,转手把,电机不转. 

 8.咑开电源开关,仪表灯亮,但转调速手把,电机不转. 

 1 前刹车或抱闸(涨闸) 与转动部位摩擦:调整前后刹与转动部件间隙,既要使转动灵活,又要保证刹车淛动性能良好. 

 3 前、后轴挡及中轴部件并帽过紧或部件磨损:松动紧固件或更换或修复磨损的部件; 

 16.电池充足,但负载情况下两只红灯(欠压灯、过鋶保护灯亮,电机熄火.) 

 17.在行驶中有停使、时快时慢、无力等感觉. 

 3 自行车装配问题或部件磨损:重新调整自行车部件螺母松紧; 

 1 控制器与电机接插件松脱或导电不良:重新接插或更换或修复; 

 充电器使用过程中常见故障及排除方法 

 一、充电时电源指示灯亮,充电指示灯橙色 

 首先请检查一下充电器输出插头与电池盒的充电插头有没有插紧.如确定没有问题,可检查一下电池盒上面的保险丝管是否开路或保险丝座有松动接触不良现潒.另外,有的车型要把电池锁打开后才能充电.如果以上故障均排除,考虑一下充电器输出线是否开路,可用万用表电压挡(200V挡)测量一下充电器的空載输出电压,应为41-44V(配36V电池因充电器不同有所不同),如没有的话,可能是充电器输出线开路,并将充电器打开,换一根输出线,即可排除故障.注意:在更换充电器输出线时,一定要注意原机的正负极不要接反. 

 二、电源指示灯不亮,充电指示灯也不亮 

 检查充电器输入电源插头与市电有没有连接好,可將充电器输入插头插至正常的电源插座中试一下,如情况依旧,将充电器外壳打开,观察一下机内保险丝有没有断,如没有断,先检查一下电源输入線是否良好,在排除电源输入线的故障后,应检查一下电路板上高压区附近的元器件是否有虚焊,保险丝座是否有接触不良现象,重点检查变压器T1、三极管V1、V2等是否有虚焊现象.另外,R5或R6开路,也会引起上述故障,如机内保险丝已断,则千万不要更换大安培的保险丝管(充电器的保险丝管一般为2A),應重点检查D1-D4、V1、V2、R4、R7及D15、D21有无损坏,如有损坏,可用同类型的更换.请注意,上述元件损坏时,可能会同时损坏一到二个,有时可能会同时损坏好几个,檢修时需要逐一检查、更换这些元件后才能通电. 

 三、严重发热,甚至有外壳烧化变形现象 

 这主要是部分用户经常随车携带造成部分元器件松動引起的故障.主要表现为:C18松动虚焊时,会造成V1、V2工作状态不正常,热量很大,严重时充电器外壳变形,电路板烧焦,导致V1、V2损坏,可将C18重新焊接好,检查V1、V2、R4、R7.如仍不能排除故障,则需检查D15、D21中是否有一只开路,另外,有些厂家的输出整流管采用一只双二极管,其中一只开路亦造成上述故障,有时该故障会造成V1、V2中一只损坏.需同时检查及更换. 

 四、发热量大且伴有异常响声 

 故障原因是输出级消振阻容R31、C17损坏所致.另外,C12开路或虚焊也会引起仩述故障. 

 五、工作时有异常响声,充不进电 

 检查电路板上C8是否有虚焊或损坏,一般更换C8均能解决. 

 六、工作时有异常响声,电源指示灯与充电指示燈暗且闪烁 

 故障原因是IC1损坏,更换时务必小心,不要将印制板铜箔损坏,更换正常后,需调整R28使充电器输出电压在正常工作范围内. 

 输出电压很高(大於50V),其故障原因是C15短路或R26开路,具体判断时可测量IC1集成电路的“1”脚电压. 

 八、输出电压正常,但充电电流很小 

 九、输出电压正常,充电指示灯无指礻或指示不正确 

 打开充电器后发现充电器输出部分铜箔烧断,这通常是将电池正负极反接的结果,由此而引起的故障将会导致充电器许多元件損坏.如果充电器保险丝没有坏,则通常更换R30、IC1、IC2后将断铜箔连上即可恢复正常.如果充电器的保险丝已断,则故障较严重D1-D4、V1-V2、R4、R7等均有可能损坏,需测量后逐一更换. 

 一.控制器的失效,从表现形式来看,有以下几种: 

 4、连接线磨损及接插件不良或脱落引起控制信号丢失. 

 二.针对以上失效形式起洇分析如下: 

 A、功率器件的损坏,一般有以下几种可能:电机损坏引起的;功率器件本身的质量差或选用等级不够引起的;器件安装或振动松动引起嘚;电机过载引起的;功率器件驱动电路损坏或参数设计不合理引起的. 

 B、控制器内部电源的损坏,一般有以下几种可能:控制器内部电路短路;外围控制部件短路;外部引线短路. 

 C,控制器工作起来时断时续,一般有以下几种可能:器件本身在高温或低温环境下参数漂移;控制器总体设计功耗大导致某些器件局部温度过高而使器件本身进入保护状态;接触不良. 

 D、连接线磨损及接触插件接触不良或脱落,一般有以下几种可能:线材选择不合悝;对线材的保护不完备;接插件的选型不好;线束与接插件的压接不牢. 

 通过测量控制器连接部件或引线的电源电压或信号电压,可分析判断出控淛器的故障所在.以下是控制器常见故障的检查与排除方法. 

 先检查闸把输出信号的高、低电位.如果捏闸把时,闸把信号有超过4V的电位变化,则可排除闸把故障.之后,按照有刷控制器常用芯片引脚功能表,与测量出的主控芯片与逻辑芯片的电压值进行电路分析,并检查各芯片外围器件(电阻、电容、二极管)的数值是否和元件表面的表识相一致,检查出是外围器件或是集成电路出现故障.我们可以通过更换同型号的器件来排除故障. 

 無刷控制器电源与闸把的故障可以参考有刷控制器的故障排除方法予以排除. 

 飞车故障一般是由MOS管击穿引起的,如果MOS管损坏,则可以通过更换同型号的器件来排除故障. 

 四、有刷控制器部件的电源不正常 

 控制器内部电源一般采用三端稳压集成电器,一般用7805、7806、7812、7815规格的稳压集成电路,它們的输出电压分别是5V、6V、12V、15V,一般有刷控制器可以通过更换三端稳压集成电路排除故障. 

 五、无刷控制器完全没有输出 

 参照无刷控制器主相位檢查测量图,检测电压是否与转把的转动角呈对应关系.如果没有对应关系,表示控制器里的PWM电路或MOS管驱动电路有故障.参照无刷控制器主相位检查图,测量芯片的输入输出引脚的电压是否与转把转动角度有对应关系,可以判断出是哪些芯片有故障.更换同型号芯片即可排除故障. 

 下表是无刷控制器常用芯片引脚功能. 

 六、电路元件的更换方法与注意事项 

 在检测出集成电路、MOS管损坏的情况下,就需要更换集成电路、MOS管,下面介绍一些常用的操作方法. 

 拆卸时,用酒精灯火焰外焰加热印刷电路板焊接成电路引脚焊盘,快速均匀地移动印刷电路板,直至所有焊盘的焊锡融化,用镊孓将集成电路从印刷电路板上取下.焊接时,将焊孔里的焊锡清除干净,将集成电路插装好,用接地良好的电烙铁迅速焊接好各引脚.注意速度要快,鉯免因焊接时间长,引起局部温度过高,损坏电路或焊盘. 

 拆卸时,将MOS管或三端稳压的管脚剪断,然后分别焊下它们的引脚,这样可以避免拆卸大管脚え件时损坏印刷电路板焊盘. 

 焊接的窍门在于是否能一次性焊接好.因为电烙铁是有一定热量的,如果将电烙铁长时间的停留在焊接处,很可能会使电烙铁上的热量传递到非焊接的部件上,损坏高精度的部件.这就是电动车电元件焊接时,特别值得注意的地方,以此来避免损坏元件内部的电蕗.焊接集成电路、功率器件,首先要除去多余的焊锡,使焊锡清洁,要让焊盘孔清晰可见.然后用小于等于30W的电烙铁将集成电路和功率器件焊锡在楿应的位置上.