電瓶車充電器的基本原理和故障維修

電瓶車充電器出現(xiàn)了故障，風(fēng)扇一直不轉(zhuǎn)，充電時(shí)紅燈亮，說(shuō)明有電壓輸出給電瓶充電，有負(fù)載電流。

但是風(fēng)扇不轉(zhuǎn)，即使能夠充電，該充電器也不能使用，風(fēng)扇不轉(zhuǎn)，充電器內(nèi)部散熱效果很差，會(huì)導(dǎo)致開(kāi)關(guān)管過(guò)熱而燒毀！

那么對(duì)于出現(xiàn)這種情況該如何維修呢？

想維修電瓶車充電器，首先得對(duì)充電器的基本原理有一定的了解，熟悉基本電路圖，熟悉充電器中常用的元器件，了解各模塊的功能，下面先了解一下充電器的基本原理。

充電器的基本原理

1、目前電瓶車充電器基本上都是采用開(kāi)關(guān)電源的設(shè)計(jì)方式，因?yàn)殚_(kāi)關(guān)電源轉(zhuǎn)換效率高、體積小、重量輕，設(shè)計(jì)成本較低。電瓶車充電器的基本原理是：220V交流電先經(jīng)過(guò)熔絲（內(nèi)部電路電流過(guò)大時(shí)，熔斷保險(xiǎn)絲以達(dá)到保護(hù)的目的），然后通過(guò)整流橋將220V交流電整流約310V的直流電壓，之后通過(guò)開(kāi)關(guān)變壓器、開(kāi)關(guān)管、脈寬調(diào)制集成電路芯片（UC3842）將310V直流電壓轉(zhuǎn)換成脈沖交流電壓，經(jīng)過(guò)變壓器二側(cè)后再整流輸出電壓給電瓶充電。

2、開(kāi)關(guān)管由UC3842控制，通過(guò)調(diào)節(jié)PWM脈沖寬度調(diào)節(jié)輸出電壓，而輸出電壓通過(guò)TL431基準(zhǔn)源控制光耦導(dǎo)通與截止形成負(fù)反饋將信號(hào)給UC3842用于控制開(kāi)關(guān)管開(kāi)通/關(guān)斷速率，使輸出直流電壓趨于穩(wěn)定。當(dāng)輸出電壓偏高時(shí)，光耦有電流，發(fā)光二極管點(diǎn)亮，使光耦工作，反饋給開(kāi)關(guān)控制電路，降低脈沖寬度使輸出電壓下降。微調(diào)TL431旁控制基準(zhǔn)源輸出電壓的兩個(gè)阻值可調(diào)整輸出電壓。

3、充電器直流電壓輸出端負(fù)極會(huì)有一個(gè)采樣電阻，用于采集充電器的輸出電流，改變?cè)撟柚悼梢愿淖冚敵鲭娏鳌Ｍ瑫r(shí)，采樣電阻的電壓會(huì)接入比較器的輸入端，用于檢測(cè)電流，當(dāng)電流達(dá)到某個(gè)值時(shí)，比較器輸出翻轉(zhuǎn)信號(hào)，驅(qū)動(dòng)紅色LED燈點(diǎn)亮，表示有負(fù)載電流；當(dāng)電流為零或小于某個(gè)值時(shí)，比較器不翻轉(zhuǎn)，綠色LED燈點(diǎn)亮，表示沒(méi)有負(fù)載電流。同時(shí)采樣電阻的電壓也會(huì)接入另一個(gè)比較器輸入端，用于檢測(cè)負(fù)載電流是否過(guò)大，當(dāng)負(fù)載電流過(guò)大時(shí)，比較器輸出過(guò)載信號(hào)通過(guò)光耦反饋到輸入端脈寬調(diào)制電路當(dāng)中，調(diào)整輸出電流。

4、有些型號(hào)的充電器負(fù)極會(huì)接個(gè)開(kāi)關(guān)管，當(dāng)輸出端未接電瓶時(shí)，開(kāi)關(guān)管處于關(guān)斷狀態(tài)，無(wú)電壓輸出，當(dāng)輸出端接上電瓶時(shí)，電瓶的電壓會(huì)觸發(fā)開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通，從而有電壓輸出。

5、電瓶車充電器的風(fēng)扇一般為12V供電，正極接電源，負(fù)極接NPN三極管的集電極（一般使用8050三極管），通過(guò)控制三極管導(dǎo)通來(lái)控制風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)，該風(fēng)扇的三極管基極由比較器輸出端進(jìn)行控制，如上圖原理，通過(guò)比較器采集是否有負(fù)載電流，當(dāng)有負(fù)載電流時(shí)，比較器358的5腳（正輸入端）電壓高于6腳（負(fù)輸入端電壓），比較器輸出高電平，使三極管8050導(dǎo)通，風(fēng)扇工作。

6、其中UC3842屬于開(kāi)關(guān)電源脈寬調(diào)制集成電路芯片，各引腳的功能如下：

1腳：屬于補(bǔ)償腳，外接阻容元件用于改善誤差放大器的增益和頻率特性，誤差放大器的輸出端；2腳：電壓反饋輸入端，此腳電壓與誤差放大器同相端的2.5V 基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，產(chǎn)生誤差電壓，從而控制脈沖寬度，用于調(diào)節(jié)充電器的輸出電壓；3腳：電流取樣輸入端， 當(dāng)檢測(cè)電壓超過(guò)1V時(shí)縮小脈沖寬度使電源處于間歇工作狀態(tài)，用于調(diào)整充電器的最大電流；4腳：定時(shí)端，外接振蕩電阻和振蕩電容，內(nèi)部振蕩器的工作頻率由外接的阻容時(shí)間常數(shù)決定，f=1.72/(RT×CT)5腳：電源負(fù)極，即GND；6腳：推挽輸出端，輸出脈寬調(diào)制信號(hào)，用于驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)管，內(nèi)部為圖騰柱式，上升、下降時(shí)間僅為50ns 驅(qū)動(dòng)能力為±1A；7腳：供電電源端VCC，輸入電壓范圍10V~30V以內(nèi)；8腳：5V基準(zhǔn)電壓輸出端，具有50mA的帶載能力。

電瓶車充電器故障維修

1、基本了解電瓶車充電器的原理之后，風(fēng)扇不轉(zhuǎn)該如何定位故障呢？以上圖原理為例，風(fēng)扇由NPN三極管8050驅(qū)動(dòng)，由LM358比較器（LM358輸入運(yùn)放，此處是使用運(yùn)放當(dāng)比較器使用）輸出控制三極管導(dǎo)通，該比較強(qiáng)正輸入端接采樣電阻的電壓，負(fù)輸入端接12V經(jīng)240K和1K的分壓值，約0.05V，而采樣電阻的阻值為0.1Ω，也就是說(shuō)當(dāng)負(fù)載電流大于500mA時(shí)，比較器輸出高電平，使紅色LED燈點(diǎn)亮，同時(shí)使8050三極管的基極為高電平，三極管8050導(dǎo)通，風(fēng)扇工作。

若風(fēng)扇不轉(zhuǎn)，首先將風(fēng)扇插頭拔掉，測(cè)量一下風(fēng)扇接口電壓是否正常，若輸出電壓正常，極有可能是風(fēng)扇故障引起，可能是風(fēng)葉被卡住或電機(jī)燒壞或?qū)Ь€故障。若仍無(wú)輸出電壓，直接測(cè)量12V電源電壓，不要測(cè)量風(fēng)扇接口處，因?yàn)轱L(fēng)扇接口的負(fù)極經(jīng)過(guò)三極管開(kāi)關(guān)，直接跨過(guò)三極管測(cè)量，若不好找可先找到地端（8050的發(fā)射極，左下腳），將萬(wàn)用表黑表筆接地，紅表筆分別測(cè)量風(fēng)扇接口的兩個(gè)引腳，若其中一只腳有12V電壓，說(shuō)明12V電源正常，若兩個(gè)引腳都無(wú)12V電壓，說(shuō)明12V電源故障。

（1）若12V電源正常，測(cè)量驅(qū)動(dòng)三極管8050好壞（可采用電阻測(cè)量法，斷電測(cè)量各引腳之間的內(nèi)阻），若8050已壞，換掉三極管即可，該管子較容易損壞。若8050三極管正常（提問(wèn)者已說(shuō)明8050正常，說(shuō)明不是該管子的問(wèn)題），那就是后端驅(qū)動(dòng)電路故障，帶載（接上電瓶）通電，測(cè)量比較器輸出電壓是否為高電平，若輸出不對(duì)，測(cè)量比較器輸入端，即采樣電阻的電壓和基準(zhǔn)電壓是否正常。如下圖所示，由于紅色LED燈亮，說(shuō)明比較器輸出正常，那么極有可能是8050基極端的電阻R41變質(zhì)導(dǎo)致電阻變大或開(kāi)路或者燒斷使8050基極電壓一直處于低電平狀態(tài)，三極管無(wú)法導(dǎo)通，所以風(fēng)扇不轉(zhuǎn)。（可能原理圖不一樣，控制方式略有差異，但大同小異，理解其基本原理之后根據(jù)實(shí)物推測(cè)，可知哪個(gè)元器件損壞）。

（2）若測(cè)量12V電源電壓無(wú)輸出，測(cè)量12V穩(wěn)壓管是否短路，限流電阻R42是否變質(zhì)（電阻變大或開(kāi)路），濾波電容是否短路，整流二極管D13是否開(kāi)路，若都無(wú)故障測(cè)量變壓器二側(cè)輸出端是否有大于12V的交流電？若無(wú)交流電測(cè)量初級(jí)線圈是否有輸入？關(guān)注公眾號(hào) 電路一點(diǎn)通 按照這個(gè)思路一步步往下查，一定可以查出故障點(diǎn)。

總結(jié)：電瓶車充電器故障的原因有很多，風(fēng)扇故障相對(duì)來(lái)說(shuō)還是比較容易查找的，涉及到原理難點(diǎn)不多，關(guān)鍵是理解比較器的控制邏輯，掌握其基本思路之后，測(cè)量幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)電壓即可判斷哪個(gè)地方出現(xiàn)故障。充電器常見(jiàn)的故障有：高壓大電流部分故障率最高，比如高壓輸入端保險(xiǎn)絲、整流二極管、濾波電容、功率開(kāi)關(guān)管、高壓側(cè)的一些大電阻等，其次就是輸出端整流二極管、濾波電容、采樣電阻等故障；還有UC3842脈寬調(diào)制芯片也屬于易損壞器件，故障率極高，檢測(cè)該器件是否正常時(shí)，著重測(cè)量一下一些關(guān)鍵引腳的電壓，比如7腳電源電壓是否正常（一般10V~17V）、8腳是否有5V基準(zhǔn)電壓輸出、2腳電壓是否2.5V左右、6腳是否輸出脈沖方波信號(hào)等。若直流電壓輸出偏高，則極有可能是負(fù)反饋端出現(xiàn)故障，重點(diǎn)檢測(cè)一下基準(zhǔn)源TL431、光耦以及其附近的電阻是否正常。若輸出直流電壓偏低，有可能是整流二極管故障、濾波電容失效、功率開(kāi)關(guān)管性能下降、驅(qū)動(dòng)芯片故障、高頻脈沖變壓器損傷等。電器維修需要多拆多看，心中有圖，排故才會(huì)得心應(yīng)手。

審核編輯：湯梓紅