快速维修电动自行车充电器论文

　　摘要：本文先从电池的充电过程谈起，后论到充电原理，接着就主要阐述一般电动自行车充电器的快速维修的步骤方法，并举实例说明，希望达到一个快速维修的目的。
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　　一、铅酸电池充电过程和三段式充电原理
　　电池充电通常要完成两个任务，首先是尽可能快地使电池恢复额定容量，另一是使用小电流充电，补充电池因自放电而损失的能量，以维持电池的额定容量。在充电过程中，铅酸电池负极板上的硫酸铅逐渐析出铅，正极板上的硫酸铅逐渐生成二氧化铅。当正负极板上的硫酸铅完全生成铅和二氧化铅后，电池开始发生过充电反应，产生氢气和氧气。这样，在非密封电池中，电解液中的水将逐渐减少。在密封铅酸蓄电池中，采用中等充电速率时，氢气和氧气能够重新化合为水。过充电开始的时间与充电的速率有关。当充电速率大于Ｃ／５时，电池容量恢复到额定容量的８０％以前，即开始发生过充电反应。只有充电速率小于Ｃ／１００，才能使电池在容量恢复到１００％后，出现过充电反应。为了使电池容量恢复到１００％，必须允许一定的过充电反应。过充电反应发生后，单格电池的电压迅速上升，达到一定数值后，上升速率减小，然后电池电压开始缓慢下降。由此可知，电池充足电后，维持电容容量的最佳方法就是在电池组两端加入恒定的电压。浮充电压下，充入的电流应能补充电池因自放电而失去的能量。浮充电压不能过高，以免因严重的过充电而缩短电池寿命。采用适当的浮充电压，密封铅酸蓄电池的寿命可达１０年以上。实践证明，实际的浮充电压与规定的浮充电压相差５％时，免维护蓄电池的寿命将缩短一半。所以近几年，电动车普遍使用了所谓三段式充电器，第一个阶段叫恒流阶段，第二个阶段叫恒压阶段，第三个阶段叫涓流阶段。从电子技术角度针对电池而言：第一个阶段叫充电限流阶段，第二个阶段叫高恒压阶段，第三个阶段叫低恒压阶段比较贴切。第二阶段和第三阶段转换时，面板指示灯相应变换，大多数充电器第一、二阶段是红灯，第三阶段变绿灯。第二阶段和第三阶段的相互转换是由充电电流决定的，大于某电流进入第一第二阶段，小于某电流进入第三阶段。这个电流叫转换电流，也叫转折电流。
　　二、充电器的结构和分类论文
　　货运三轮充电器一般使用带工频变压器的充电机，体积大、重量大，费电，但是可靠，便宜；电动自行车和电摩则使用所谓开关电源式充电器，省电，效率高，但是易坏。充电器虽然种类多，但其主要都由整流滤波、高压开关、电压交换、恒压及电控制等几个部分组成。其中整流滤波电路的用途是将交流220V电压转变为直流300V左右的电压,通过高压开关电路及电压交换,产生充电时所需的低压直流电压,再由充电控制电路控制后对电池充电
　　三、快速维修充电器的一般过程
　　1、首先：检查保险丝是否明显断路，如果断路跳到第5步
　　2、如果没有，那就用万用表的电阻档或二极管档量一下电源进线是否断路（不带电测量）即图1中的AB和FG；
　　
　　插头到高压滤波电容的电路论文
　　也可以给充电器插上电源，用直流电压档测量高压滤波电容上(EJ)有没有近300V左右的直流电压，但如果仍是没有的话，还要再用交流档去测一下电源进线（BG）是否有交流220V输入。用来排除是否是由电线断路引起的故障。
　　3、如果电线没有断路，而高压滤波电容上却又没有300V的直流电压该怎么办呢？
　　检查步骤如下：
　　A、用万用表电阻档或二极管档依次测量BC,BD,GH,GI结果应当都是通路。如果哪个不通，那那一部分就有故障。比如量到GH通，GI不通，那说明共模滤波器出现断路（可能是引脚脱焊）。
　　B、然后用万用表二极管档测测量4个二极管的正向压降，依次测D→E，I→E，J→I，J→D，（注意极性）看其值是否正常，如果不正常，应当是二极管损坏。
　　经过这样排查，很快就能找出问题所在。
　　4、检查电路上各个焊点有没有哪里虚焊,元件脱焊什么的,特别是高频变压器,高压滤波电容,电感等个头较大,质量较重的元件.
　　因为这些元件在受到振动时会使元件松动造成脱焊而接触不良,而它们脱焊之后,如果不仔细看还看不出来,而有些根本就看不出来,所以建议重新焊接一下这些元件.对于变压器,有必要时可以拆下检查一下,
　　5、接下来看一下整块电路上有没有明显的元件损坏或烧焦发黑然后测量功率器件是否损坏。
　　四、维修实例：一个KA3842和LM358组成48V充电器为例说明。
　　
　　1、 工作原理：
　　220V交流电经LF1双向滤波，VD1-VD4整流为脉动直流电压，再经C3滤波后形成约300V的直流电压。300V直流电压经过启动电阻R4为脉宽调制集成电路IC1的7脚得到启动电压后。（7脚电压高于14V时，集成电路开始工作）。6脚输出PMW脉冲。驱动电源开关管，VT7工作在开关状态，电流通过VT1的S极-D极-R7-R接地端，此时开关变压器T1的8-9绕组产生感应电压。经VD6，R2为IC1的7脚提供稳定的工作电压。4脚外接振荡电阻R10和振荡电容C7决定IC1的振荡频率。IC2（TL431）为精密基准电压源，IC4（光耦合器4N35）配合用来稳定充电电压。调整RP1（510欧半可调电位器）可以细调充电器的电压。LED1是电源指示灯。接通电源后该指示灯就会发出绝色的光。VT1开始工作后），变压器的次级6-5绕组输出的电压经快速恢复二极管VD60整流。C18滤波得到稳定的电压（约53V）。此电压一路经二极管VD70（该二极管起防止电池的电流给充电器的作用）给电池充电。另一路经限流电阻R38。稳压二极管VZD1。滤波电容C60，为比较器IC3（LM358）提供12V工作电源。VD12为IC3提供基准电压。经R25，R26，R27分压后送到IC3的2脚和5脚论文。
　　正常充电时，R33上端有0.18-0.2V电压，此电压经R10加到IC3的3脚，从1脚输出高电平。1脚输出的高电平信号分三路输出，第一路驱动VT2导通，散热风扇得电开始工作，第二路经电阻R34点亮双色二极管LED2中的红色发光二极管，第三路输入到IC3的6脚，此时7脚输出低电平，双色发光二极管LED2中的绿色发光二有管熄灭，充电器进入恒流充电阶段。当电池电太升到44.2V左右时，充电器进入恒流充电阶段，电流逐渐减小。当充电电流以减小到200MA—300MA时，R33上端的电压下降，IC3的3脚电压于2脚，1脚输出低电平，双色发光二极管LED2中的红色发光二极管熄灭，三极管VT2截止，风扇停止运转，同时IC3的7脚输出高电平，此高电平一路经过电阻R35点亮双色发光二极管LED2中的绿色发光二极管（指示电瓶已经充满，此时并没有真正充满，实际上还得一两个小时才能真正充满），另一路经R52，VD18，R40，RP2到达IC2的1脚，使输出电压降低，充电器进入200MA—300MA的涓流充电阶段（浮充），改变RP2的电阻值可以调整充电器由恒流充电状态转到涓流充电状态的转折电流（200MA—300MA）。
　　2、故障维修
　　1）高压电路故障：该部分电路出现问题的主要现象是指示灯不亮。通常还伴有保险丝烧断，此时应检查整流二极管VD1-VD4是否击穿，电容C3是否炸裂或者鼓包，VT2是否击穿，R7，R4是否开路，此时更换损坏的元件好可排除故障，若经常烧VT1，且VT1不烫手，则应重点检查R1，C4，VD5等元器件，若VT1烫手，则重点检查开关变压器次级电路中的元器件有无短路或者漏电。
　　若红色指示灯闪烁，则故障多数是由R2或者VD6开路，变压器T1线脚虚焊引起。
　　2）低压电路故障：低压电路中最常见的故障就是电流检测电阻R33烧断，此时的故障现象是一红灯一直亮，绿灯不亮，输出电压低，电瓶始终充不进电，另外，若RP2接触不良或者因振动导致阻值变化（充电器注明不可随车携带就是这个原因），就会导致输出电压漂移。若输出电压偏高，电瓶会过充，严重时会失水一发烫，最终导致充爆，若输出电压偏低，会导致电瓶欠充，缩短其寿命
　　3）常见的故障快速排除方法
　　无电压输出的：IC1坏后无输出电压，只要7脚电压为12V以上且波动可判断其正常，该电路可以用集成电路TL3842代替；启动电阻R4开路后会无电压输出；IC2损坏后无电压输出；整流二极管VD60（16A/100V）损坏后，无电压输出。此管是快速恢复二极管，不能用普通整流二极管来换；电源开关管R7开路后，会出现无电压输出。
　　电瓶充不满或会充爆的：输出电压调整电位器RP1损坏后会出现电瓶或充爆电瓶的故障；限流电阻R38坏后，会发生指示灯熄灭，电瓶充爆现象，该电阻功率不能小于2W；比较器LM358损坏后，会出现电瓶充不满或者充爆的现象；300V电压滤波电容容量变小则会导致输出电压降低，引起电瓶充不满。
　　不能充电的：充电电流检测电阻R33开路后，红灯一直亮，而指示灯绿灯不亮，电瓶不能充电。
　　烧保险的：整流二极管损坏会导致无压输出并使保险烧掉。
　　
　　参考文献：《图解维修电动自行车充电器和控制器快速入门》机械工业出版社