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充電器性能的優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為金屬鉛和二氧化鉛，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、充電電壓監測防過充和涓流充電等功能。 1．主要技術參數： (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產生感應電流經D5、R4回授給IC1⑦腳供電，使IC1建立穩定的振蕩脈沖輸出。同時，在N3感生的電流經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)發光，表示正在充電。 V5、R28、R26、R18等構成電壓監測電路，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定的激勵脈沖，使T次級持續輸出額定充電電流。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。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工作不正常或V1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。 1．主要技術參數： (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T2N1將電磁能耦合至T2的N2和N3，經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T1的N3、T2的N1形成強電磁勢，在T2的N2、N1感應穩定的電壓，T2的N4、N5輸出的電壓經高頻對管V5全波整流，經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，以使V1、V2在導通/截止的交越瞬間不致發生同時導通。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T2N1將電磁能耦合至T2的N2和N3，經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T1的N3、T2的N1形成強電磁勢，在T2的N2、N1感應穩定的電壓，T2的N4、N5輸出的電壓經高頻對管V5全波整流，經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，以使V1、V2在導通/截止的交越瞬間不致發生同時導通。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R16傳輸至IC1 15腳(控制放大器反相輸入端)。一旦過流(甚至發生短路)，在R37上產生較大的負電壓，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，多數為V3、V4變換部分未起振。若用數字萬用表測V3、V4基極對發射極之間應有-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)故障現象：充電無電壓(或很低)，但空載有電壓輸出。 此現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。 |
