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3842 358方案 0~40V 0~3A恒压恒流可调电源(四)低压控制模块|创意DIY

 czhvvv 2016-01-17
这是有关 3842+358方案 0~40V 0~3A恒压恒流可调电源的低压控制部分。

尽管电动车充电器的低压部分有358控制三段式充电的部分,可以按前述方法改成恒流恒压控制,但修改量较大,而且飞线太多看了也不爽,事实上,许多电源适配器低压部分本身就有358来控制电压和控制过电流,只要将电压采样回路固定电阻改可调电阻,电流基准回路分压固定电阻改可调,就是一个恒压恒流电源了,对于用现成电源适配器改造,相对简单,留在后面控制IBM 16V7.5A那个改造实例中介绍,这里介绍个稍复杂一些的,就是用个带358充电器的低压部分来改。

这是一个高压已坏的充电器低压部分,由于单面板,我分析测绘原理图如下(许多充电器原理大同小异):
3842+358方案 0~40V 0~3A恒压恒流可调电源(四)低压控制模块
该电源输出为2个7.5V 一个控制,一个充电,大概是充镍镉或镍氢的吧(猜测),基本原理简单描述一下:
TL431 和 R11构成一个2.5V基准电压,358 2脚经R9接基准电压,3脚经R19 R21分压检测充电电压,误差经1脚输出并通过R22 R20分压控制光藕反馈至高压部分稳定电压7.5V;
另一运放6脚输入经R17 R16对基准电压的分压,并和5脚经R15对R10电流取样电阻压降取样比较,7脚输出经R8限流后控制红(R) 绿(G)led显示,经计算,电流大于1A时显示红灯(充电),否则显示绿灯(充满或浮充);这里R14是个正反馈,使输出在高低电平跳变。
充电器也是对电压电流取样放大,所以改为符合我要求的功能有了一个基本的框架;
改造后的电路图:
3842+358方案 0~40V 0~3A恒压恒流可调电源(四)低压控制模块

我的方案是基本点是:满足0V起调所以需要负电源,提供数码表供电需要正电源,也可驱动LM317等线性恒流恒压可调电源,作为通用控制部分;所以作如下改动:
1 改+2.5V基准电压为 -2.5V基准电压,这样即使在接近0V时,分压回路保持足够的电流满足运放的输入(0V输出也满足),也可以改善电压调节的线性度。因此 翻转了TL431,R11改接-7.5V;
2 这个充电器光耦原来负极接地,和大多数电源适配器不同,所以是个反相控制,即运放输出高,控制输出电压低。而我使用同相逻辑,即运放输出低控制输出电压低,这同相方案和线性电源控制方式相同。因此更通用些。这样基准、采样、运放输出驱动光耦均需要调整;
3 几个关键点说一下:
    R14是正反馈,原显示用还是合理的,但恒流用不行,拆下改接在6 7 脚间成为负反馈,提高稳定性。
   原R9 102 有用故改拆下有多余2.2K和外部R2 对负基准和主电源Vcc分压,通过2脚负输入取样,和3脚输入的基准分压比较,输出调整信号;
   原6脚的电流基准分压已拆除,直接接新的负基准电压分压,在拆除的R16位置补个贴片电容滤波,和电压调整信号均通过发光二级管组成与逻辑驱动光耦,用发光二极管既达到功能要求,有可接至面板兼做CC CV显示用。也可用普通贴片二极管焊在原拆除的R22 R8焊盘上代替;
  原 R1 R7 R20 接地,均拆除,R12换成前面拆下的1K(102)电阻,可见原光耦限流电阻为R20 560,现在电压提高了一倍,相应电阻也要提高一倍左右,故1k,这样光耦最大电流为15ma,在工作范围内。正好装在了R12的位置上。
   调节分压电阻直接焊在电位器上,并用导线引至相应点。
   原电流取样电阻已不需要了,相应点直接引到主回路电流取样电阻上。
  上面用到的原件随便找块废板子,都可以找到的。拆下的原件也是有用的。
原理图是包含对辅助电源低压部分全部改造的内容,我做的只是其中低压控制部分,不包含电源部分,因为这个板子高压部分已坏。

  另外,自制的可调电源,往往在接近0的低电压时,由于大电容对负载电阻额泄压变得非常缓慢,空载时尤其严重,因此通过Vcc 向 -7.5V端负电源泄压,大大改善低电压且轻载时的电压可调性。

  改造实物由于没有通用性,故不详细介绍,只附个实物图。
图一 充电器的pcb面改造前:
3842+358方案 0~40V 0~3A恒压恒流可调电源(四)低压控制模块

改造完成后的成品:
3842+358方案 0~40V 0~3A恒压恒流可调电源(四)低压控制模块
我切下了低压部分,改造成了控制模块,可以用在许多电压电流可调的场合,线性恒流恒压、开关电源恒流恒压、DC-DC开关恒流恒压等,原理是一样的。


4.27 修改了一个文字错误,上面加粗红字!
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