UC3842充电器原理和维修之欧阳治创编.docx

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UC3842充电器原理和维修之欧阳治创编

UC3842充电器原理与维修

时间2021.03.10

创作：

欧阳治

      以uc3842驱动场效应管的单管开关电源，配合LM358双运放来实现三阶段充电方式。

220v交流电经T0双向滤波抑制干扰，D1整流为脉动直流，再经C11滤波形成稳定的300V左右的直流电。

U1为TL3842脉宽调制集成电路。

其5脚为电源负极，7脚为电源正极，6脚为脉冲输出直接驱动场效应管Q1（K1358）3脚为最大电流限制，调整R25（2.5欧姆）的阻值可以调整充电器的最大电流。

2脚为电压反馈，可以调节充电器的输出电压。

4脚外接振荡电阻R1,和振荡电容C1。

T1为高频脉冲变压器，其作用有三个。

第一是把高压脉冲将压为低压脉冲。

第二是起到隔离高压的作用，以防触电。

第三是为uc3842提供工作电源。

D4为高频整流管（16A60V），C10为低压滤波电容,D5为12V稳压二极管，U3（TL431）为精密基准电压源，配合U2（光耦合器4N35）起到自动调节充电器电压的作用。

调整w2（微调电阻）可以细调充电器的电压。

D10是电源指示灯。

D6为充电指示灯。

R27是电流取样电阻（0.1欧姆，5w）改变W1的阻值可以调整充电器转浮充的拐点电流（200－300mA）。

      充电器常见的故障有三大类。

1：

高压故障2;低压故障3：

高压，低压均有故障。

高压故障的主要现象是指示灯不亮，其特征有保险丝熔断，整流二极管D1击穿，电容C11鼓包或炸裂。

Q1击穿,R25开路。

U1的7脚对地短路。

R5开路，U1无启动电压。

更换以上元件即可修复。

若U1的7脚有11V以上电压，8脚有5V电压，说明U1基本正常。

应重点检测Q1和T1的引脚是否有虚焊。

若连续击穿Q1，且Q1不发烫，一般是D2,C4失效，若是Q1击穿且发烫，一般是低压部分有漏电或短路，过大或UC3842的6脚输出脉冲波形不正常，Q1的开关损耗和发热量大增，导致Q1过热烧毁。

高压故障的其他现象有指示灯闪烁，输出电压偏低且不稳定，一般是T1的引脚有虚焊,或者D3,R12开路,TL3842及其外围电路无工作电源。

另有一种罕见的高压故障是输出电压偏高到120V以上，一般是U2失效，R13开路所致或U3击穿使U1的2脚电压拉低，6脚送出超宽脉冲。

此时不能长时间通电，否则将严重烧毁低压电路。

      低压故障大部分是充电器与电池正负极接反，导致R27烧断，LM358击穿。

其现象是红灯一直亮，绿灯不亮，输出电压低，或者输出电压接近0V，更换以上元件即可修复。

另外W2因抖动，输出电压漂移，若输出电压偏高，电池会过充，严重失水，发烫，最终导致热失控，充爆电池。

若输出电压偏低，会导致电池欠充。

      高低压电路均有故障时，通电前应首先全面检测所有的二极管，三极管，光耦合器4N35，场效应管，电解电容，集成电路，R25,R5,R12,R27，尤其是D4（16A60V,快恢复二极管），C10（63V,470UF）。

避免盲目通电使故障范围进一步扩大。

有一部分充电器输出端具有防反接，防短路等特殊功能。

其实就是输出端多加一个继电器，在反接，短路的情况下继电器不工作，充电器无电压输出。

      充电器．一插上电源，充电器一点反应都没有．但储能电容还有电，如果不及时在这里放电的话，还会让你心惊肉跳一下，很难受。

      首先确定13007是否好，测二个管子的中点电压是否是150V，是150V就是电容68UF/400V到大变压器电路之间有问题。

不是150V就是二只240K启动电阻有一只坏了。

大部分是后一种情况。

如果是3842的电路一般是启动电阻变的无穷大，那两个2.2欧姆的电阻也要检查。

TL494充电器原理与维修

     电动自行车充电器多采用开关电源，型号虽多，但电路结构大同小异，主要区别在于所选的脉宽调制（PWM）芯片不同如（UC3845、UC3842、SG3524、TL494）。

常用电动车充电器根据电路结构可大致分为两种。

第一种充电器的控制芯片一般是以TL494为核心，推动2只13007高压三极管。

配合LM324（4运算放大器），实现三阶段充电。

还有一种是以uc3842驱动场效应管的单管开关电源，配合LM358双运放来实现三阶段充电方式。

一、电路原理      根据实物测绘的佳腾牌充电器电路原理如图1所示。

整机可分为PWM产生和推动电路、功率开关变换电路、充电状态指示电路和交流输入电路四个部分。

      1.PWM产生和推动电路      PWM产生电路由IC1TL494和外围元件构成。

TL494是PWM开关电源集成电路。

引脚功能和内部框图如图2所示。

      IC1的第5、6脚外接的C10、R19是定时元件，决定锯齿波振荡器的振荡频率，F=1.1/RC，按图中数值为50KHz。

第14脚是+5V基准电压输出端，除芯片内部使用外，还直接或分压后供第2、4、13脚和IC2使用。

第13脚为输出方式控制端，该脚接低电平时为单端输出方式，图中接第14脚+5V高电平，为双端输出方式。

第4脚为死区电压控制端，该脚电压决定死区时间。

电位升高，死区时间延长，输出脉宽变窄，当电压大于锯齿波电压时，输出脉宽将变得很窄，甚至停振。

凡输出端采用全桥或半桥式的开关电路，都要正确设置死区时间，以免两个开关管同时导通，发生电源短路的危险。

图中该脚电位由基准电压经R24和R20分压取得，实测电压为0.46V。

第1、2脚和第16、15脚是IC1内部的两个电压比较器的正、反相输入端，分别用作充电电压取样和充电电流取样。

+44V充电电压经R28、R27和R26分压反馈至第1脚。

C15是软启动电容。

第2脚电位由基准电压经R23和R3分压取得，实测为3.2V。

第1脚电压越高，输出脉宽越窄，充电电压越低；反之脉宽增宽，充电电压升高。

从而实现+44V充电电压的目的。

Ra是充电电压调试电阻，Ra和R26并联值越小，充电电压越高。

R29是脚充电电流取样电阻，由该电阻上取得的电压变化，经R13送入IC1的第15脚。

充电电流越大，第15脚电位越低。

当第15脚电位低于第16脚（接地）电位时，IC输出端将被封闭，从而实现过流保护。

Rb是过流保护调试电阻，本机予设为1.8A。

      外部输入信号的变化，经片内电路处理后，由8、10脚输出一对大小相等，相位相差180度，脉宽可变的方波，经V3、V4推挽放大后，由变压器T2耦合至功率开关变换电路。

      2.功率开关变换电路      V1、V2两个开关管串联接在+300V供电电压和地之间，组成半桥式开关电路，在调宽脉冲的作用下，轮流导通和截止，将+300V直流转换为高频交流电。

电流流向示意图如图3所示。

V1导通时，C5+→V1ce→T2的2、4端→T3的2、1端→C6→C5-。

V2导通时，C5+→C4→T3的1、2端→T2的4、2端→V2ce→C5-。

T3次级输出电压经D15、C17全波整流滤波，输出+44V供蓄电池充电。

T3次级另一绕组经D、D10、C18整流滤波，输出+24V向IC1和IC2供电。

      R7、R是启动电阻，在开机瞬间向V1、V2基极提供激励电流，使电路自激启动。

      C7、D5、R4或C8、D8、R11）是加速网络。

D6、D7为保护二极管。

C3、R1为尖峰吸收网络。

      3.交流输入电路      220V市电经D1-D4桥式整流、C5滤波，取得+300V电压，向功率开关变换电路供电。

      4.充电状态指示电路      由IC2（HA17358）和双色发光管LED2构成。

IC2是双运放集成电路，这里接成两个电压比较器。

由充电电流取样电阻R29取得的电压变化信号，经R31送入IC2的第2脚。

充电初期，充电电流较大，R29上电压增大（注意：

R2上的电压对地为负电压），第2脚电位低于第3脚电位，第1脚输出高电平，充电指示灯LED2-A点亮。

当电池接近充满时，充电电流减小，R29上的电压也降低，当第2脚电位高于第3脚电位时，第1、6脚变为低电平，第7脚输出高电平，充满指示灯LED2-B点亮。

      Rc是充电状态指示调整电阻，选用适当的阻值接入，使之达到设定的指示状态（200mA）。

二、检修方法      本机有热地和冷地之分,测量时不要选错参考点。

热地和市电相通，若加电检修，应加隔离变压器，以防触电。

多数情况下，使用万用表的电阻档就能找到故障元件。

检修PWM电路用外接电源（即在+24V滤波电容C18两端外接15-20V稳压电源）最为安全有效。

      加电试机，正常情况下，LED1应点亮。

+44V端不接负载时，充电指示LED2-B应亮（绿色），+44V略有下降，实测为+44V不要误为故障。

接入假负载时（可用1000W电炉丝代）充电指示LEED2-A应亮。

      1.保险烧断、玻璃管内壁发黑或炸裂      此现象说明电路有严重短路之处，以滤波电容C5、市电整流管D1-D4、开关管V1-V2、整流管D15等多个元件同时击穿多见。

用万用表电阻档在路即可找出故障元件。

      2.电源指示灯LED1不亮，无+44V电压输出      此现象说明电路没有工作，在+300V电压输出正常的情况下，应重点检查启动电阻R7、R9有无断路，V1、V2基极回路元件D5、R4、R6、D8、R11、R8损坏，IC1、V3、V4损坏而无调宽脉冲输出。

      外接电源，用示波器测IC1第5脚，应有正常的锯齿波形，若定时元件R19、C10正常而无波形，可判定IC1损坏。

IC1的8脚和11脚应测得正常方波，当测其无波形或波形不正常时，若各脚电压正常，应更换IC1。

若V3、V4波形不正常，查R12、V3、V4和外围元件。

      表1、表2和图4、图5列出在外接+15V稳压电源、+44V输出端空载条件下IC1、IC2各脚对地电压值和关键点波形图，供检修参考。

IC1第14脚（+5V基准电压）若不正常，IC1第13、2、4、脚电压都会不正常，IC2有关引脚电压也会不正常。

断开IC1第14脚外电路后，若各脚电压仍不正常，则可判定IC1损坏

UC3842充电器原理与维修

      以uc3842驱动场效应管的单管开关电源，配合LM358双运放来实现三阶段充电方式。

220v交流电经T0双向滤波抑制干扰，D1整流为脉动直流，再经C11滤波形成稳定的300V左右的直流电。

U1为TL3842脉宽调制集成电路。

其5脚为电源负极，7脚为电源正极，6脚为脉冲输出直接驱动场效应管Q1（K1358）3脚为最大电流限制，调整R25（2.5欧姆）的阻值可以调整充电器的最大电流。

2脚为电压反馈，可以调节充电器的输出电压。

4脚外接振荡电阻R1,和振荡电容C1。

T1为高频脉冲变压器，其作用有三个。

第一是把高压脉冲将压为低压脉冲。

第二是起到隔离高压的作用，以防触电。

第三是为uc3842提供工作电源。

D4为高频整流管（16A60V），C10为低压滤波电容,D5为12V稳压二极管，U3（TL431）为精密基准电压源，配合U2（光耦合器4N35）起到自动调节充电器电压的作用。

调整w2（微调电阻）可以细调充电器的电压。

D10是电源指示灯。

D6为充电指示灯。

R27是电流取样电阻（0.1欧姆，5w）改变W1的阻值可以调整充电器转浮充的拐点电流（200－300mA）。

      充电器常见的故障有三大类。

1：

高压故障2;低压故障3：

高压，低压均有故障。

高压故障的主要现象是指示灯不亮，其特征有保险丝熔断，整流二极管D1击穿，电容C11鼓包或炸裂。

Q1击穿,R25开路。

U1的7脚对地短路。

R5开路，U1无启动电压。

更换以上元件即可修复。

若U1的7脚有11V以上电压，8脚有5V电压，说明U1基本正常。

应重点检测Q1和T1的引脚是否有虚焊。

若连续击穿Q1，且Q1不发烫，一般是D2,C4失效，若是Q1击穿且发烫，一般是低压部分有漏电或短路，过大或UC3842的6脚输出脉冲波形不正常，Q1的开关损耗和发热量大增，导致Q1过热烧毁。

高压故障的其他现象有指示灯闪烁，输出电压偏低且不稳定，一般是T1的引脚有虚焊,或者D3,R12开路,TL3842及其外围电路无工作电源。

另有一种罕见的高压故障是输出电压偏高到120V以上，一般是U2失效，R13开路所致或U3击穿使U1的2脚电压拉低，6脚送出超宽脉冲。

此时不能长时间通电，否则将严重烧毁低压电路。

      低压故障大部分是充电器与电池正负极接反，导致R27烧断，LM358击穿。

其现象是红灯一直亮，绿灯不亮，输出电压低，或者输出电压接近0V，更换以上元件即可修复。

另外W2因抖动，输出电压漂移，若输出电压偏高，电池会过充，严重失水，发烫，最终导致热失控，充爆电池。

若输出电压偏低，会导致电池欠充。

      高低压电路均有故障时，通电前应首先全面检测所有的二极管，三极管，光耦合器4N35，场效应管，电解电容，集成电路，R25,R5,R12,R27，尤其是D4（16A60V,快恢复二极管），C10（63V,470UF）。

避免盲目通电使故障范围进一步扩大。

有一部分充电器输出端具有防反接，防短路等特殊功能。

其实就是输出端多加一个继电器，在反接，短路的情况下继电器不工作，充电器无电压输出。

时间2021.03.10

创作：

欧阳治