IW5100GP應(yīng)急燈充電器原理

　　該燈被廣泛使用在電力系統(tǒng)的事故搶修和礦山等易燃易爆工作場所，該燈的專用充電器型號為IW5100GP型，輸入電壓AC85～250V50Hz，輸出電壓DC7.5V，輸出電流400mA，根據(jù)實(shí)物測繪出其工作原理圖如附圖所示。

　充電器開關(guān)電源采用美國仙童公司的新型8腳雙列直插5M02659R型單片開關(guān)電源電路，最高耐壓650V，工作電流5A、工作頻率67Hz、最大輸出功率42W，內(nèi)部電路具有脈沖寬度調(diào)制器(PWM)，過電壓、過電流、短路和過熱等保護(hù)功能，該電路轉(zhuǎn)換效率高，外圍元件少，成本低，被許多電器所采用。

　　工作原理

　　320V左右的直流電壓經(jīng)開關(guān)脈沖變壓器B1初級繞組L1，加到脈寬調(diào)制開關(guān)電路I1的①、⑥、⑦、⑧腳內(nèi)部場效應(yīng)開關(guān)管的漏極，另一路經(jīng)啟動電阻R1為U1⑧腳提供其正向偏置啟動(9.8V)電壓，電容C7兩端電壓不斷升高，使U1內(nèi)部(PWM)振蕩電路開始工作，產(chǎn)生脈寬調(diào)制器所需要的鋸齒波(SAW)，同時還產(chǎn)生最大占空比信號(DMAx)和時鐘信號(CLOCK)。電路產(chǎn)生的額定占空比脈寬調(diào)制(PWM)信號，驅(qū)動U1內(nèi)部場效應(yīng)功率管導(dǎo)通，同時在B1初級繞組中流過高頻脈沖電流，其二次側(cè)繞組L3感應(yīng)輸出高頻脈沖電壓，經(jīng)D10整流，C9、L1濾波得到7.5V直流輸出電壓。充電器穩(wěn)壓電路采用三端基準(zhǔn)穩(wěn)壓電路U4、U3(TL43)和光電耦合器U7(PC817)組成。當(dāng)充電器電壓輸出過高或過低時，通過R4、R13、U4、U3控制U7反饋電路，到5M02659R單片電路的④腳。誤差放大器將反饋電壓與基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較后，輸出誤差電流，以控制其內(nèi)部場效應(yīng)功率管導(dǎo)通時間縮短或迅速截止，保證充電器輸出電壓穩(wěn)定。

　　大多數(shù)充電器電路都采用電壓比較器電路，不易調(diào)準(zhǔn)，當(dāng)電池充足電后，電池兩端電壓會呈現(xiàn)下降現(xiàn)象。為保證電池所需的準(zhǔn)確充電時間，實(shí)現(xiàn)大電流快速充電，該充電器采用了以F4060BP為核心的邏輯控制電路和由雙電壓比較器U5(LN393P)及Q3、Q7、Q10、D12雙色發(fā)光二極管等顯示電路。LM393電路采用單電源，且適用電壓范圍廣，低電耗不受電源電壓值影響。

　　電路優(yōu)點(diǎn)：充電電流的控制精度和電流采樣電阻的組合使電路充電電流精度非常高。在相同的恒流充電和相同的充電時間內(nèi)，充到電池中的能量較高。由于充電時的電流比較穩(wěn)定，波動幅度很小，所以對電池的沖擊很小，LM393還具有限壓作用，可以很好地保護(hù)電池。

　　1.不充電時充電器輸出電壓正常，給工作燈充電時充電器指示燈反而熄滅，無直流電壓輸出。

　　根據(jù)故障現(xiàn)象表明充電器內(nèi)部有元件性能不良，帶負(fù)荷能力下降。拆開充電器外殼，給工作燈充電的同時測量C9兩端及脈沖變壓器B1二次側(cè)均無電壓。測量U1的①、⑥、⑦、⑧腳對地電壓320V正常，③腳電壓正常，說明U1(5M02659R)內(nèi)部開關(guān)管性能不良，更換U1后，故障排除。

　　2.充電器輸出電壓偏低。

　　測量U1的①、⑥、⑦、⑧腳對地電壓320V正常，③腳電壓不正常，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)電容C7(33μF)漏電，且電容量下降，更換電容C7，故障排除。

　　3.充電器輸出電壓正常，但充電指示燈不亮。

　　檢查雙色發(fā)光二極管D12正常，只是接入電源時D12兩端無5V電壓，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)Q10擊穿開路，該貼片三極管代碼L6，型號為MMBC1623L6，用2N3904代換，故障排除。

　　4.充電器無輸出電壓。

　　拆開充電器外殼。發(fā)現(xiàn)脈沖寬度調(diào)制開關(guān)電源電路U15M02659R表面爆裂，保險管F1熔斷，檢查反峰電壓吸收電路D5、C3、R2正常，檢查電容器C6(10μF/400V)已無容量，更換電容C6后故障排除。