采用TL494控制芯片设计电动车充电器详解

1、采用TL494控制芯片设计电动车充电器详解电动自行车充电器多采用开关型电源，型号虽多，但电路结构大同小异，主要区别在所选用的脉宽调制(PWM)芯片不同(如UC3845、UC3842、SG3524, TL494)。现以佳腾牌充电器为例，介绍其原理和故障检修方法。 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IC1( TL494)和外围元件构成。TL494是PWM开关电源集成电路。引脚功能和内部方框图如图2所示。IC1第、脚外接的C1O、 R19是定时元

2、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，除片内使用外，还直接或分压后供第、(13)脚和IC2使用。第(13)脚为输出方式控制端，在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。第脚为死区时间控制端，该脚电位决定死区时间。电位升高，死区时间延长，输出脉宽变窄，当电位大于锯齿波电压时，输出脉宽将变得很窄，甚至停振。凡输出端采用半桥式或全桥式开关电路，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。C15是软启动

3、电容。第、脚和第(16)、(15)脚是IC1内部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分压反馈至第脚。C15是软启动电容。第脚电位由基准电压经R23和R3分压取得，实测为3. 2V,第脚电位愈高，输出脉宽愈窄，充电电压愈低;反之脉宽增宽，充电电压升高。从而实现稳定+44V充电电压的目的。Ra是充电压调试电阻，Ra和R26的并联阻值愈小，充电电压愈高。R29是充电电流取样电阻，由该电阻上取得的电压变化，经R13送入IC1第(15)脚。充电电流愈大，第(15)脚电位愈低。当第(15)脚电位小于第(16)脚(接地)电位时，IC输出

4、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，由第、(11)脚输一对大小相等，相位相差180°，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，轮换导通和截止，将十300V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，C5十V1 ceT2的、端T3的、端C6C5-。V2导通时，C5十C4T3的、端T2的、端V2 ceC5-。T3次级输出电压经D15、C17全波整流

5、滤波，输出十44V供蓄电池充电。T3次级另一绕组经D9、D10、C18整流滤波，输出十24V向IC1和IC2供电。R7、R9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、Rl1)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第脚。充电初期，

6、充电电流较大，R29上降压增大(注意:R29上的电压对地为负电压).第脚电位小于第脚电位，第脚输出高电平，充电指示灯LED2-A点亮。当电池接近充满时，充电电流减小，R29上的电压也减低，当第脚电位大于第脚电位时，第、脚变为低电平，第脚输出高电平，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，若需加电检修，应加用隔离变压器，以防触电。多数情况下，使用万用表电阻档，在线检查，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15一

7、20V稳压电源)最为安全有效。 加电试机，正常情况下，LED1应点亮。十44V端不接负载时，充满指示LED2-B应亮(绿色)，+44V电压略有下降，实测为+42V，不要误为故障。续入假负载时(可用1 000W电炉丝代)充电指示LED2-A应亮。1.保险烧断、玻管内壁发黑或炸裂。此现象表明电路有严重短路之处，以滤波C5、市电整流D1 - D4开关管V1、V2、整流D15等多个元件同时击穿多见。用万用表Rx1档在路即可找出故障元件。2.电源指示LED1不亮，无十44V电压输出。故障说明电路没有工作，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。外加电源，用示波器测IC1第脚，应有正常的锯齿状振荡波形，若定时元件R19、C10正常而无波形，可判定IC1坏。IC1第、(11)脚应测得正常的方波，当测其无波形或不正常时，若各引脚电压正常，应更换IC1。若V3、V4波形不正常，查Rl2、V3、V4和外围元件。附表和图4列出在外接十15V稳压电源、十44V输出端空载条件下IC1