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根據提問者的意思,充電器的紅燈亮但風扇不轉,而且沒有輸出電壓,測量控制風扇的8050三極體正常,該如何查詢故障原因?
引言:電瓶車充電器出現了故障,風扇一直不轉,充電時紅燈亮,說明有電壓輸出給電瓶充電,有負載電流。但是風扇不轉,即使能夠充電,該充電器也不能使用,風扇不轉,充電器內部散熱效果很差,會導致開關管過熱而燒燬!那麼對於出現這種情況該如何維修呢?想維修電瓶車充電器,首先得對充電器的基本原理有一定的瞭解,熟悉基本電路圖,熟悉充電器中常用的元器件,瞭解各模組的功能,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採用開關電源的設計方式,因為開關電源轉換效率高、體積小、重量輕,設計成本較低。電瓶車充電器的基本原理是:220V交流電先經過熔絲(內部電路電流過大時,熔斷保險絲以達到保護的目的),然後透過整流橋將220V交流電整流約310V的直流電壓,之後透過開關變壓器、開關管、脈寬調製積體電路晶片(UC3842)將310V直流電壓轉換成脈衝交流電壓,經過變壓器二側後再整流輸出電壓給電瓶充電。
2、開關管由UC3842控制,透過調節PWM脈衝寬度調節輸出電壓,而輸出電壓透過TL431基準源控制光耦導通與截止形成負反饋將訊號給UC3842用於控制開關管開通/關斷速率,使輸出直流電壓趨於穩定。當輸出電壓偏高時,光耦有電流,發光二極體點亮,使光耦工作,反饋給開關控制電路,降低脈衝寬度使輸出電壓下降。微調TL431旁控制基準源輸出電壓的兩個阻值可調整輸出電壓。
3、充電器直流電壓輸出端負極會有一個取樣電阻,用於採集充電器的輸出電流,改變該阻值可以改變輸出電流。同時,取樣電阻的電壓會接入比較器的輸入端,用於檢測電流,當電流達到某個值時,比較器輸出翻轉訊號,驅動紅色LED燈點亮,表示有負載電流;當電流為零或小於某個值時,比較器不翻轉,綠色LED燈點亮,表示沒有負載電流。同時取樣電阻的電壓也會接入另一個比較器輸入端,用於檢測負載電流是否過大,當負載電流過大時,比較器輸出過載訊號透過光耦反饋到輸入端脈寬調製電路當中,調整輸出電流。
4、有些型號的充電器負極會接個開關管,當輸出端未接電瓶時,開關管處於關斷狀態,無電壓輸出,當輸出端接上電瓶時,電瓶的電壓會觸發開關管導通,從而有電壓輸出。
5、電瓶車充電器的風扇一般為12V供電,正極接電源,負極接NPN三極體的集電極(一般使用8050三極體),透過控制三極體導通來控制風扇轉動,該風扇的三極體基極由比較器輸出端進行控制,如上圖原理,透過比較器採集是否有負載電流,當有負載電流時,比較器358的5腳(正輸入端)電壓高於6腳(負輸入端電壓),比較器輸出高電平,使三極體8050導通,風扇工作。
6、其中UC3842屬於開關電源脈寬調製積體電路晶片,各引腳的功能如下:
1腳:屬於補償腳,外接阻容元件用於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 基準電壓進行比較,產生誤差電壓,從而控制脈衝寬度,用於調節充電器的輸出電壓;
3腳:電流取樣輸入端, 當檢測電壓超過1V時縮小脈衝寬度使電源處於間歇工作狀態,用於調整充電器的最大電流;
4腳:定時端,外接振盪電阻和振盪電容,內部振盪器的工作頻率由外接的阻容時間常數決定,f=1.72/(RT×CT)
5腳:電源負極,即GND;
6腳:推輓輸出端,輸出脈寬調製訊號,用於驅動開關管,內部為圖騰柱式,上升、下降時間僅為50ns 驅動能力為±1A;
7腳:供電電源端VCC,輸入電壓範圍10V~30V以內;
8腳:5V基準電壓輸出端,具有50mA的帶載能力。
電瓶車充電器故障維修1、基本瞭解電瓶車充電器的原理之後,風扇不轉該如何定位故障呢?以上圖原理為例,風扇由NPN三極體8050驅動,由LM358比較器(LM358輸入運放,此處是使用運放當比較器使用)輸出控制三極體導通,該比較強正輸入端接取樣電阻的電壓,負輸入端接12V經240K和1K的分壓值,約0.05V,而取樣電阻的阻值為0.1Ω,也就是說當負載電流大於500mA時,比較器輸出高電平,使紅色LED燈點亮,同時使8050三極體的基極為高電平,三極體8050導通,風扇工作。
若風扇不轉,首先將風扇插頭拔掉,測量一下風扇介面電壓是否正常,若輸出電壓正常,極有可能是風扇故障引起,可能是風葉被卡住或電機燒壞或導線故障。若仍無輸出電壓,直接測量12V電源電壓,不要測量風扇介面處,因為風扇介面的負極經過三極體開關,直接跨過三極體測量,若不好找可先找到地端(8050的發射極,左下腳),將萬用表黑表筆接地,紅表筆分別測量風扇介面的兩個引腳,若其中一隻腳有12V電壓,說明12V電源正常,若兩個引腳都無12V電壓,說明12V電源故障。
(2)若測量12V電源電壓無輸出,測量12V穩壓管是否短路,限流電阻R42是否變質(電阻變大或開路),濾波電容是否短路,整流二極體D13是否開路,若都無故障測量變壓器二側輸出端是否有大於12V的交流電?若無交流電測量初級線圈是否有輸入?按照這個思路一步步往下查,一定可以查出故障點。
總結:電瓶車充電器故障的原因有很多,風扇故障相對來說還是比較容易查詢的,涉及到原理難點不多,關鍵是理解比較器的控制邏輯,掌握其基本思路之後,測量幾個關鍵點電壓即可判斷那個地方出現故障。充電器常見的故障有:高壓大電流部分故障率最高,比如高壓輸入端保險絲、整流二極體、濾波電容、功率開關管、高壓側的一些大電阻等,其次就是輸出端整流二極體、濾波電容、取樣電阻等故障;還有UC3842脈寬調製晶片也屬於易損壞器件,故障率極高,檢測該器件是否正常時,著重測量一下一些關鍵引腳的電壓,比如7腳電源電壓是否正常(一般10V~17V)、8腳是否有5V基準電壓輸出、2腳電壓是否2.5V左右、6腳是否輸出脈衝方波訊號等。若直流電壓輸出偏高,則極有可能是負反饋端出現故障,重點檢測一下基準源TL431、光耦以及其附近的電阻是否正常。若輸出直流電壓偏低,有可能是整流二極體故障、濾波電容失效、功率開關管效能下降、驅動晶片故障、高頻脈衝變壓器損傷等。電器維修需要多拆多看,心中有圖,排故才會得心應手。
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3 # 清水夏日
在充電器中,風扇一般起到散熱作用。一般的發熱器件有功率管,可控矽,散熱器,且功率管一般都固定在散熱器上。如果功率管固定的不緊,會出現功率管由於過熱而導致燒壞的現象。
充電器風扇工作原理風扇在充電時,開始工作。
充滿電後結束後,停止工作。
在散熱器上固定溫度感測器,傳回的訊號進行比較放大輸出一個訊號驅動三極體,使三極體導通從而實現風扇電源的接通。進行排熱工作,從而讓電路處於正常的執行狀況。
分扇不轉的原因:1、風扇自身故障。
2、散熱器溫度感測器是否故障
3、驅動三極體是否故障
4、輸出驅動訊號的電路器件損壞
排除法查詢故障透過筆者的提問可以確定驅動三極體8050是正常的。再次就要檢查溫度感測器是否異常。如果溫度取樣沒有可以更換溫度感測器試試。再則,單獨給風扇工作電源確定風扇的好壞,如果風扇不轉,只需要更換掉就可以了。
用示波器測定驅動電路的輸出訊號是否正常,如果沒有驅動訊號,則可以判定驅動電路中主晶片及外圍電路組成是否正常。
可以從外觀上看,是否有由於供電電源太高引起的晶片表面有擊穿現象。
再次測試晶片的輸入供電電源是否正常。如果沒有輸入電源需要看整個電路輔助電源是否異常。
另外,將電源外殼拆掉,看輸出電源線是否短路,也可以直接把輸出線去掉,看印製板上的輸出是否正常。
這樣逐個排查就可以查詢到問題了。
需要掌握充電器的工作原理,實際上充電器就是小型的開關電源充電器工作原理
交流輸入220V,經過整流橋轉換為直流高壓(大約374V左右)。直流高壓經過濾波。
再由3842電源控制晶片控制場效電晶體的通斷到高頻變壓器的輸入端,透過高頻變壓器感應輸出需要電壓,經過整流,變為需要的直流電。
PC817是一個光耦器件,透過電壓或電流反饋從而實現電路的保護工作。
總結,對於充電器的維修,有時單從器件外觀、表現現象、等外圍硬體就可以判斷出哪的問題。再則,就是熟悉電路各個部分的功能,進行分塊區域診斷。還可以對功率器件及PC817,3842等器件的特性,直接用萬用表測量查詢故障元件。
回覆列表
充電器的散熱風扇一般是由溫度檢測電路輸出一個控制訊號,透過三極體驅動散熱風扇工作的。若確認驅動散熱風扇的三極體沒問題,可以檢查一下散熱風扇及溫度檢測電路是否正常。散熱風扇的驅動電路如上圖所示,其控制電路一般由LM339這類電壓比較器與熱敏電阻組成,當熱敏電阻檢測到充電器的溫度過高時,其阻值發生顯著變化(增大或減小),電壓比較器檢測到熱敏電阻阻值的變化,輸出一個控制訊號,透過三極體驅動散熱風扇工作。若散熱風扇不工作,並且確認三極體是好的,此時可以拆下散熱風扇,用萬用表電阻檔測量一下散熱風扇正負兩根線之間的電阻,一般該電阻在數百Ω以內,若測得的電阻為無窮大,說明散熱風扇壞了。另外,這種散熱風扇一般是透過接外掛接在三極體集電極與電源正極之間,也可以檢查一下接外掛是否接觸不良,內部是否有斷線。
若確認散熱風扇及其接外掛皆無故障,那就要檢查溫度檢測電路是否正常了。可以在充電器溫度高時,用萬用表直流電壓檔測量檢測電路的輸出端,看是否有高電平控制訊號輸出?若無訊號輸出,可以接著檢查熱敏電阻及電壓比較器是否損壞。一般散熱風扇不工作就上述幾個問題,很容易找到故障。