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一款数码智能电动车充电器拆解

 传扬国学 2023-09-19

某款48V数码智能铅酸蓄电池充电器,拿在手里沉甸甸的,与一般的充电器还真有区别,外壳铭牌上讲,具备对电池脉冲修复功能。朋友送来时插上电源插头电源红色指示灯可以点亮,但是插上电池端充电器没有反应。当时入手还比较贵,丢了可惜,于是准备拆解和维修。

拆开研究了一番。电子爱好者的都有这毛病,拿到设备后就喜欢拆,不拆个底透亮不罢休。

一款数码智能电动车充电器拆解

充电器的功能概括如下:脉冲充电修复电池、电池电压判别、电池防反接、高压或电池无输入闭锁启动、浮充电、温度负补偿功能等等。粗略分析知道有这些功能,可能还有其他功能暂且不表。

现对充电器进行分解如下,看看安全性能上有何独到之处。

一、充电器基本构成。

1、高压侧结构。

市电220V输入通过整流桥变成310V直流,功率场效应管5N50E两只,高频变压器T1串在两只功率管之间。T1旁边有一小脉冲变压器T2。电源控制芯片八个脚,型号被擦除了。通过对其周边电路结构分析得知,该八只脚的控制芯片是UC384x类芯片。

从384x的6脚出来有一小电解电容把PWM信号耦合至脉冲变压器T2初级,整个充电器热电和冷电通过T2进行隔离。384x芯片在低压端,这与一般的充电器处在高压端区别很大,384x供电经过1k欧姆3W电阻取至电池端。TR电流互感器检测T1一次侧电流,二次侧经整流后至384x的3脚实现过流保护功能。

从整个电路结构来看,该电源为双管正激拓扑结构。这种结构开关电源因为用了2只场管串联工作,大大降低了单个功率管承受的电压值,工作可靠性大大提高。对于目前场管耐压值没有得到提高的技术背景下,管子的选择性比较宽泛和廉价。在一般的384x单管电源中,功率管工作在极限条件下,只要充电回路稍有故障,随时都有击穿的风险。功率管的击穿,对工作在高压端的电源芯片带来的是灭顶之灾,只要功率管击穿,会火烧连营,修复起来很困难,这也是一般廉价充电器可靠性低得原因所在;损坏几率大,无修复价值,造成资源浪费。

双管正激开关电源应用在煤矿井下通讯、交通、航天领域等等对电源要求比较高的场所。

一款数码智能电动车充电器拆解

2、电源控制芯片以及外围电路分析。如何实现防反接功能,对铅酸蓄电池脉冲修复功能等。

一款数码智能电动车充电器拆解

电源控制芯片供电特殊性。芯片电源是从电池正极端通过一个二极管和1k欧姆电阻取得,电阻后面有个20V的稳压二极管,芯片工作电源稳定在20V。这就决定了无电池连接或电池正负接反时芯片没有电压不会工作,可谓是这种芯片工作电压取得方式简单而粗暴!

电池充电防反接功能。主变T1整流输出正极过续流电感L至电池正极,负极接单向可控硅至电池负极实现反接无输出功能。单向可控硅的导通受mcu控制。

主要功能电池脉冲修复的实现。384x的2脚接光耦输出用以稳定输出电压和恒定电流。芯片第1脚接5401小功率三极管极发射级e,基级b接mcu来的5V脉冲输出,集电级c自然是接负极端。1脚的电压在充电器工作过程中在0.7V和5伏之间摆动,不接电池时,1脚电压为0.7V,芯片被闭锁不工作。由于1脚受mcu脉冲控制,导致384x的6脚输出高频脉动PWM信号,这就好像是高频PWM信号被叠加了一个脉动信号。整个变压器T1工作在这种脉动电压下,输出电压自然也是脉动的。这种脉动电压幅值由于没有仪表无法测量,对电池的修复功能效果如何,不得而知。

一款数码智能电动车充电器拆解

三、mcu芯片功能。该芯片同样是擦除了型号。但功能不会太复杂,有高压直流取样、低压电池端电压取样、稳压控制、恒电流控制、脉冲输出和单向可控硅控制等等,但主打的是脉冲修复功能的实现是通过mcu来实现的。

一款数码智能电动车充电器拆解

四、修理过程。

对电路分析后进行修复。插上电池端插头,测得电池电压正常,但384x的供电端7脚无电压,电池正极降压电阻已变色,通过测量发现开路了,查色环得该电阻阻值为1kΩ,手头正好有这样的电阻,并将电阻移出另外焊接,避免它的热量危及周边零件。这颗电阻全程处于工作状态,为电源芯片提供稳定的工作电压,从电路板被烤黄可以看出,该电阻包括20V稳压二极管发热量不小,这是值得改进的地方。

总结。对充电器的总体评价,从电源拓扑结构来看,这是一款可靠的功能齐全的电动车充电器。这种双功率管正激电源广泛应用在煤矿井下通讯,交通,航天领域;相对现今充斥市场的廉价充电器来讲,是个良心产品,值得修复再使用。

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