铅酸蓄电池智能充电器原理与维修方法

铅酸蓄电池智能充电器原理与维修方法根据铅酸蓄电池的特点，当铅酸蓄电池的容量放出70%以上时就应及时对其进行充电。并且按如下三阶段进行：第一阶段为恒流充电，第二阶段为恒压充电，第三阶段为涓流充电。否则，会严重影响蓄电池的使用寿命。目前广泛用于铅酸电池充电器的UC3842集成电路可直接驱动MOS开关管，在稳定输出电压的同时，具有负载电流控制能力（称其为电流控制型开关电源驱动器），无疑具有独特的优势；只要用极少的外围元件即可实现恒压输出和控制充电电流的目的。使充电器能够按照铅酸蓄电池性能要求，达到按步骤地实现智能充电的目的。笔者根据某一智能充电器（42V/2A）画出铅酸电池智能充电器的方框图（见图1）和电路图（见图2）,并介绍其工作原理和维修方法。图1铅酸电池智能充电器的方框图电路T1AC22QV11igR8丄C13丁22们D4.222zL1KVC4222KV广IR1R2U4?kQ150kQT抚10；1KV06_严ay-npUUfJTI45Q7CIOJ-103丄恻注1N4OQ7D9驸29上CM一4旳pFRI5亠3.3kQR77.5kQIC1器UC36IPR105MD7fi193.3kQRVT2U42k0R2J39kQ卄R35.1k0V15N6XE5R42.0QR11IkQiZ7VC24N2&15474卄7.5V门R18LJl.SkOIC3-r-TL431圧图2铅酸电池智能充电器的电路图一、工作原理1交流输入电路由BX1、T1、C3、C4组成，它具有输人保护和抗干扰的功能。BX1为延迟式保险丝（在电源启动时允许流过3A以上的电流，而正常工作时电流不超过2A），可使用彩电的3.15A延迟式保险丝替代。2整流电路DID4、C3、C4、C5为整流电路，C5电容应选用耐温85C以上、耐压450V的电解电容代替。DID4为通用的整流二极管。3开关电路它是开关电源的核心部分，由T2、V1等元件组成。工作方式为它激式开关电路，在T2的初、次级形成交变矩形脉冲。V1最好使用耐压大于600V/6A的场效应管代替。如屡烧V1,要检查、更换RI、C6、D6。4输出电路由二极管D8、D9、C14、D10等元件组成（D8、D9可使用肖特基或高频特性好的二极管代替），D10为防止蓄电池反接而使用的保护二极管（可用普通的整流二极管代替）。5.PWM脉宽调制电PWM脉宽调制器由UC3842（内部框图见图3）集成电路和周围的元件组成。UC3842采用固定工作频率脉冲宽度可控调制方式，共有8个引脚，各脚功能如下：脚是误差放大器的输出端，外接R7、C11用于改善误差放大器的增益和频率特性；脚是反馈电压输人端，此脚电压由IC2光耦合器产生的电压控制脉冲宽度，通过V1改变T2的交变矩形脉冲宽度，改变T2的输出电压和输出电流，以满足铅酸蓄电池按三阶段进行充电的目的；脚为电流检测输人端，当充电电流过大或负载短路等故障时通过R4、R6检测到的电压（脚的电压）超过1V时，缩小脉冲宽度使电源处于间歇工作状态；脚为定时端，内部振荡器的工作频率由外接的C13、R8决定时间常数，f=l.8/（R8XC13）；脚为公共地端；脚为推挽输出端，内部为图腾柱式，上升、下降时间仅为50ns,直接驱动V1；脚是直流电源供电端，通电开始时C5的300V电压经过R2,达到脚强迫IC1启动，V1工作。同时T2副线圈产生感应电压，经D7、R10给脚提供可靠的电源。它具有欠、过压锁定功能，芯片功耗为15mW；脚为5V基准电压输出端，为脚提供稳定的电压从而稳定内部振荡器的工作频率，它有50mA的负载能力。Vcc7:!第卞34V!V逐咸上Rt/Ct&T16VUVL0C6V25VSTRVf8c2COMPC1电济检测0SC2RR广6控制电路由DW1、IC4、IC3、IC2等组成，通电开始后300V电压经过R2,达到脚强迫IC1启动后，T2线圈的次级电压经D8、D9、C14整流滤波的稳定电压，一路通过D10给蓄电池充电；另一路经R20、DW1、C16为IC4提供12V工作电压，D11为IC4的、脚提供基准电压。正常充电时R13上有0.3V0.4V的电压，此电压经R29加到IC4的脚，脚输出高电平，此电压一路经R26点亮D13（红灯）；另一路输人脚，使脚输出低电平，D14（绿灯）灭。充电器进入恒流充电阶段。当蓄电池电压上升至44.2V左右时，充电器进入恒压充电阶段，输出电压维持在仍44.2V左右，这时充电电流逐渐减小。当充电电流减小到200mA时，R13上的电压下降；当IC4的脚电压低于脚时，脚输出低电平，D13（红灯）熄灭，同时脚输出高电平，通过R25点亮D14（绿灯）。此时脚的电压经D12、R24、IC3、IC2等反馈电路，缩小IC1的脉冲宽度，使D8、D9、C14的电压降低。充电器进入涓流阶段。再经过1小时以上的涓流充电阶段，充电完成。二、维修实例此类充电器维修方法是以ICl的脚为分界点。（1）如脚无电或低于1V,应进一步检查IC1的脚是否有10V18V的电压。如没有，就是R2和整流电路故障，低于10V检查IC1和C9、CIO；如有，就检查IC1和T2周围的元件。（2）如脚的电压高于1V,检查D8、D9、负载和控制电路。例1一台充电器有时充电有时不充电。检修：开机，在故障时测量IC1的脚电压为0.2V,脚电压为18V，可见应为IC1和T2周围的元件故障。检查脚的外围元件C13严重漏电，更换后该充电器恢复正常。例2一台充电器开机20分钟后，机器不充电。检修：停机检查时充电器正常，带负载20分钟后，检查IC1的脚电压大于1V,判断是负载和控制电路或D8、D9故障。仔细观察D9发热严重，更换D9后充电器恢复正常