電動(dòng)車充電器畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本文為基于TL494芯片的電動(dòng)自行車充電器設(shè)計(jì)及分析，簡(jiǎn)明扼要地概述了充電器的電路結(jié)構(gòu)，其中主要包括：整流濾波電路、防浪涌電路、防市電過(guò)壓電路、推挽式變流電路、電池防反接電路、充電狀態(tài)顯示電路，半橋式充電器輔助電源電路等。詳細(xì)介紹了各種充電方式，包括恒流充電法、恒壓充電法、浮充法、涓充法、分階段充電法、快速充電法等。最后說(shuō)明了

2、 PWM脈寬調(diào)制集成電路芯片工作原理。并主要分析了一個(gè)基于TL494芯片的山東GD36半橋式充電器，介紹了它的工作原理，工作過(guò)程及對(duì)電動(dòng)自行車充電器使用時(shí)的維護(hù)。</p><p>　　關(guān)鍵詞：TL494；開關(guān)電源；整流濾波；脈寬調(diào)制技術(shù)；集成電路芯片</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　This paper

3、 is based on the analysis of the design of the charger of TL494 electric bicycle , which mainly includes the application of the rectifier filter and various ways of charging, the application of the switching power supply

4、 and PWM working principle; also the explanation of DC or AC power conversion of the full-bridge and half-bridge switching power and of the chip of TL494 PWM IC .The paper mainly analyzes the TL494 chip “Shandong GD36 h

5、alf-bridge charger” and its working principle , wo</p><p>　　Key words：TL494;switch power supply ;the explanation of DC or AC power;</p><p><b>　　IC chip</b></p><p>

6、　　第一章：電動(dòng)自行車及充電器概述</p><p>　　1.1電動(dòng)自行車簡(jiǎn)介</p><p>　　電動(dòng)自行車是集蓄電池技術(shù)，電力電子技術(shù)，電動(dòng)機(jī)技術(shù)，和精密傳動(dòng)技術(shù)于一體的新型特種自行車，因其無(wú)污染，低噪音，低能耗，占道少，方便快捷等特點(diǎn)而成為國(guó)際上流行和大力推廣的綠色私人交通工具。</p><p>　　電動(dòng)自行車有五大部件組成，即：電機(jī)、控制器、電池、充電器和車架

7、?，F(xiàn)在市場(chǎng)上的電動(dòng)自行車多種多樣，常見的樣式很多，如圖1-1所示 。</p><p>　　圖1-1常見的電動(dòng)車外形</p><p>　　1.2充電器的分類和結(jié)構(gòu)</p><p>　　１.２.１充電器的分類</p><p>　　為確保電動(dòng)自行車有足夠的功率正常行駛，就必須對(duì)蓄電池消耗減少的電能進(jìn)行有效地補(bǔ)充。因此，充電器是電動(dòng)車五大核心部件之一

8、，它的質(zhì)量好壞將直接影響蓄電池的使用壽命。目前市售電動(dòng)自行車充電器有正負(fù)脈沖式、二段式、三段式和全智能脈沖充電器等， 其中三段智能充電器用戶較多。</p><p>　　充電器的規(guī)格依據(jù)蓄電池的容量不同，有24V、12V；36V、12A；36V、14A；48V、17A；48V、20A和36V/48V共用型充電器。</p><p>　　由于電動(dòng)自行車生產(chǎn)廠家眾多，其充電器的外形各異。常見的電動(dòng)

9、自行車（二輪車）和電動(dòng)三輪車的充電器外形，如圖1-2所示。</p><p>　　圖1-2 幾種常見的電動(dòng)車蓄電池充電器外形</p><p>　?。?１.２ 充電器的結(jié)構(gòu)</p><p>　　電動(dòng)自行車充電器主要由整流濾波、高壓開關(guān)、電壓變換、恒流、恒壓和充電控制等幾個(gè)部分電路組成。</p><p>　　充電器內(nèi)的主要元器件有脈寬調(diào)制專用集成電

10、路、電壓比較放大器、開關(guān)管、整流二極管、驅(qū)動(dòng)三極管、電阻、電容及變壓器等。現(xiàn)代脈沖智能充電器還以高頻開關(guān)電源技術(shù)為基礎(chǔ)，嵌入先進(jìn)的智能控制數(shù)字電路，采用智能檢測(cè)和控制技術(shù)來(lái)調(diào)節(jié)充電器的脈沖輸出比例，實(shí)現(xiàn)的脈沖輸出比例，實(shí)現(xiàn)可控去極化功能。充電器在充電過(guò)程中采用了自適應(yīng)技術(shù)，能實(shí)時(shí)地檢測(cè)蓄電器的充電情況，自動(dòng)調(diào)整充電器的充電模式，實(shí)現(xiàn)最佳模式控制，且具有完整的保護(hù)功能，最大限度地保證了充電器工作的穩(wěn)定性和可靠性。</p>&

11、lt;p>　　因此，充電器的電路組成正由傳統(tǒng)的分立元件，向集成化、數(shù)字化、智能化過(guò)渡，結(jié)構(gòu)越來(lái)越緊湊，體積越變?cè)叫?，重量越?lái)越輕，工作越來(lái)越精確可靠。</p><p>　　第二章 電動(dòng)自行車蓄電池和充電方式</p><p><b>　　2.1電動(dòng)車蓄電池</b></p><p>　　作為動(dòng)力能源的蓄電池，在使用過(guò)程中其能量是被逐漸消耗減少

12、的。能夠用于電動(dòng)自行車的電池主要由5種，即鉛酸電池、鎘鎳電池、鐵鎳電池、氫鎳電池、鋰二次電池。目前市場(chǎng)上65%的電動(dòng)自行車選擇的是鉛酸電池（本文所設(shè)計(jì)的充電器就是屬于鉛酸電池這一類 ），30%選擇的是鎘鎳電池，5%選擇的是氫鎳電池或其他電池。</p><p>　　鉛酸電池主要有正極、負(fù)極和和電解質(zhì)構(gòu)成。二次蓄電池工作時(shí)，在正極板上生成二氧化鉛，在負(fù)極板上生成海綿狀鉛，在電解液作用下，正極和負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)均可為可逆

13、反應(yīng)。它可看成一個(gè)多孔的鉛負(fù)極（海綿狀鉛）和一個(gè)二氧化鉛的正極，兩電極都侵入硫酸水溶液中：</p><p>　　因此，二次蓄電池使用后，可用充電器對(duì)其進(jìn)行充電 使用蓄電池兩個(gè)電極的活性物質(zhì)恢復(fù)到初態(tài)，致使蓄電池具有再次放電的能量。故二次蓄電池的重要特性是能反復(fù)充電放電。</p><p>　　當(dāng)對(duì)二次蓄電池進(jìn)行充電時(shí)，是電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能儲(chǔ)存在蓄電池中，并伴隨放熱過(guò)程。二次蓄電池工作時(shí)，則化學(xué)

14、能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽瑢?duì)負(fù)載進(jìn)行供電，并伴隨吸熱過(guò)程。這就要求對(duì)蓄電池充電時(shí)要注意充電環(huán)境溫度，一般溫度在15~30℃為宜，低于10℃或超過(guò)40℃，充電效果均很差。充電器的充放電時(shí)間、充放電電流大小、電壓高低以及充電方法必須預(yù)先設(shè)定適宜。</p><p>　　充電器的充電方法、充電電壓和充電后蓄電池應(yīng)達(dá)到的終止的電壓值，均依據(jù)蓄電池的極板結(jié)構(gòu)、材料而定。不同廠家生產(chǎn)的蓄電池；即便規(guī)格相同、型號(hào)相同，由于工藝上的差別，其性

15、能也有差異。因此，充電器對(duì)所有的蓄電池的充電不能通用，必須相配套。</p><p>　　2.2：蓄電池充電方式</p><p>　　二次蓄電池的充電方式有許多種，應(yīng)根據(jù)二次蓄電池的使用頻率、放電倍率及用途等因素，選擇最適宜的充電方法。不同的充電方法概述如下。</p><p>　　2.2.1、恒流充電法</p><p>　　顧名思義，恒流充電方

16、法就是對(duì)蓄電池進(jìn)行充電時(shí)，自始至終保持充電電流恒定不變。恒流電源電路如2-1圖示</p><p>　　圖2-1 恒流電源充電電路</p><p>　　恒流充電雖然具有較高的充電效率，能方便地根據(jù)充電時(shí)間來(lái)決定充電是否停止，也可以改變被充蓄電池的數(shù)目，但在開始時(shí)充電電流過(guò)小，而充電后期充電電流過(guò)大，不僅充電時(shí)間長(zhǎng)，而且耗氣量大，能量高，充電效率在65%以下。恒流的電流在充電后期會(huì)電解水，產(chǎn)生

17、氣體，是蓄電池內(nèi)部壓力上升，如不加控制極易是蓄電池因失水而干枯，最終將造成蓄電池容量急劇下降。如下圖2-2所示：</p><p>　　圖 2-2 閥控鉛酸蓄電池的充電特性曲線</p><p>　　閥控鉛酸電池的充電特性曲線I可以清楚的看到充電過(guò)程中蓄電池在不同時(shí)刻接受電流的能力是不一樣的。I是一條變化很大的非線性曲線，在該曲線上哪一時(shí)刻的電流作為蓄電池充電恒定電流，能使蓄電池既安全又能在可

18、接受的有限時(shí)間上把蓄電池充滿，這是無(wú)法確定的。蓄電池每次使用的放電深度、環(huán)境溫度及新舊程度均不一樣，若每次都用同樣的恒定電流和時(shí)間去充電，勢(shì)必造成蓄電池放生不可逆轉(zhuǎn)的損壞。因此，密封免維護(hù)蓄電池不宜采用恒流充電法。</p><p>　　2.2.2、恒壓充電法</p><p>　　恒壓充電法是充電電源的電壓在充電的整個(gè)過(guò)程中保持恒定不變。恒壓充電電路如圖2-3所示。</p>&

19、lt;p>　　圖 2-3恒壓充電電路</p><p>　　這種充電方法充電初期充電電流很大，隨著蓄電池端電壓的逐漸升高，充電電流逐漸減小，充電過(guò)程不必調(diào)整電流。這種方法在充電過(guò)程中析氣量也很小，充電時(shí)間短，能耗低，充電效率高，一般8小時(shí)即可充滿。</p><p>　　在閥控鉛酸蓄電池的充電特性曲線V（圖2-2）上,充電器的輸出電壓始終是在充電器設(shè)計(jì)人認(rèn)為蓄電池安全受電的最高允許電壓上

20、，低于這個(gè)電壓，則蓄電池?zé)o法充滿，在充電過(guò)程中，單體蓄電池的充電電壓比蓄電池本身的實(shí)際電壓高；通過(guò)蓄電池的充電電流，則比蓄電池的最大安全接受電流大10倍以上。蓄電池在充電前多已經(jīng)放完電，其電壓處在最低電壓上。若在采用恒壓充電，通過(guò)蓄電池的充電電流將是蓄電池的安全接受電流的幾十倍，當(dāng)充電器的容量不夠大時(shí)，則充電器因過(guò)載而燒毀。因此，恒壓充電法不適合放電較深的蓄電池充電；不適合數(shù)量多的蓄電池充電，因不能使所有的電池均衡。故電動(dòng)自行車蓄電池也

21、不適用于恒壓充電。</p><p><b>　　2.2.3、浮充法</b></p><p>　　浮充法是充電器以很小的充電電流（C/30~C/20）對(duì)蓄電池進(jìn)行充電，以確保蓄電池始終處于充滿電的狀態(tài)。浮充法廣泛用于蓄電池作為備用電源或應(yīng)急電源的電器設(shè)備中，是一種有備而無(wú)患的充電方式。浮充法電源的原理示意圖如圖2-4</p><p>　　圖2-4

22、浮充法電源原理示意</p><p><b>　　2.2.4、涓充法</b></p><p>　　涓流充電是指蓄電池與負(fù)載并聯(lián)后，與直流電源（充電器）相連。在正常情況下，直流電源是負(fù)載的工作電源并以涓流方式為負(fù)載充電，此時(shí)主要為負(fù)載提供工作電流。只有當(dāng)負(fù)載變得很大，直流電源的端電壓低于蓄電池的端電壓或電源停止供電時(shí)，為保證負(fù)載正常工作，蓄電池才對(duì)負(fù)載進(jìn)行放電。涓流充電的

23、原理圖如圖2-5所示：</p><p>　　圖 2-5 涓流充電的原理示意圖</p><p>　　涓流充電電流的大小是由使用模式?jīng)Q定的。這種充電方法多用于應(yīng)急的電源、備用電源或電子表等不允許斷電的場(chǎng)合。</p><p>　　2.2.5．分階段充電法</p><p>　　分階段充電法是在對(duì)蓄電池充電的最初階段采用較大的充電電流，當(dāng)蓄電池電壓達(dá)到

24、控制點(diǎn)時(shí)，則將較大的充電電流轉(zhuǎn)為涓流充電。分階段充電的原理示意圖如圖2-6所示</p><p>　　圖2-6分階段充電的原理示意圖</p><p>　　常用的分階段充電法有二階段充電法和三階段充電法。</p><p>　　①二階段充電法是采用恒電流和恒電壓相結(jié)合的快速充電方法。它首先以恒電流將蓄電池充至預(yù)定的電壓值，之后改為恒電壓完成蓄電池的剩余充電。通常兩階段之間

25、的轉(zhuǎn)換電壓，就是第二階段充電的恒電壓。</p><p>　?、谌A段充電法是在對(duì)蓄電池充電開始和結(jié)束階段采用恒電流充電，而中間階段則采用恒電壓充電。</p><p>　　目前，電動(dòng)自行車所配置的充電器多是傳統(tǒng)的三段式充電器。三段式充電器的充電模式是把充電過(guò)程分為恒流、恒壓、浮充三個(gè)充電階段。以我國(guó)電動(dòng)自行車采用較多的36V、12Ah鉛酸蓄電池為例，當(dāng)蓄電池放完電后，其充電參數(shù)為：</

26、p><p>　　。第一階段采用恒流充電，充電電流為（1.8±0.2）A,充電電壓逐漸上升至43.2V,充電時(shí)間為4-6h。</p><p>　　。第二階段采用恒壓充電，充電電壓為43.2V逐漸上升至（44.5±0.1）V,充電電流逐漸降至（0.35±0.1）A,充電時(shí)間在2-4 h。</p><p>　　。第三階段采用浮充充電,恒壓為（41

27、.4±0.2）V,浮充電流為（0.35±0.1）A。</p><p>　　鉛酸電池的充電方式曲線，如圖 2-7所示</p><p>　　圖2-7 鉛酸電池的充電方式曲線</p><p>　　分階段充電方式,雖是蓄電池充電的最理想方式,但充電器電路復(fù)雜,成本高,還需要有蓄電池電壓監(jiān)測(cè)控制電路.</p><p>　　充電器對(duì)蓄

28、電池產(chǎn)生影響的是充電電壓、充電電流和充電波形及頻率.其中,充電電壓與蓄電池是否充滿電有關(guān),充電電流與蓄電池充得快或慢有關(guān),而充電的波形與頻率則與蓄電池的容量與壽命(即充得好壞)有關(guān).充電時(shí)三者各有側(cè)重,是相輔相成的關(guān)系.而三段式電動(dòng)自行車充電器的充電模式,側(cè)重于充電電壓和充電電流,缺少充電波形和頻率方面的實(shí)施技術(shù).這樣,就不能在充電過(guò)程中有效地去除蓄電池電解液濃度極差、板柵硫酸鹽化和極化現(xiàn)象.因此,理想的電動(dòng)自行車充電器應(yīng)具有脈沖充電、

29、負(fù)脈沖激活,高頻充電和變頻充電等多種充電模式與充電技術(shù),使電動(dòng)自行車充電器既有常規(guī)充電功能 ,又有修補(bǔ)性充電功能,成為多功能充電器.</p><p>　　2.2.6．快速充電法</p><p>　　常規(guī)充電是采用小電流慢充方式，對(duì)新的鉛酸蓄電池而言，初充電需70h以上，進(jìn)行普通充電也需10h以上。充電時(shí)間也不能過(guò)長(zhǎng)，充電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，不僅拉長(zhǎng)充電監(jiān)測(cè)時(shí)間，浪費(fèi)電能，而且也限制了蓄電池的循環(huán)使用

30、次數(shù)，增大了維護(hù)工作量。</p><p>　　快速充電法是用大電流在短時(shí)間內(nèi)對(duì)蓄電池進(jìn)行充電。為了保證蓄電池不過(guò)充和不因大電流短時(shí)內(nèi)充滿而損壞，需加有控制電路。此電路能在充電末期實(shí)時(shí)地檢測(cè)蓄電池的充電電壓、端電壓的溫度，并根據(jù)隨時(shí)檢測(cè)到的相關(guān)參數(shù)來(lái)控制充電過(guò)程。</p><p>　?。?）檢測(cè)蓄電池電壓</p><p>　　在大電流充電末期，通過(guò)輔助電路檢測(cè)蓄電池電

31、壓，當(dāng)蓄電池電壓達(dá)到設(shè)定值時(shí)，即將大電流轉(zhuǎn)變成小電流充電，這是為了保證蓄電池的充電容量。為此，控制電路預(yù)設(shè)的充電截止電壓必須比充電峰值電壓低。</p><p>　?。?）檢測(cè)蓄電池端電壓降（-△V）</p><p>　　充電時(shí)通過(guò)蓄電池的充電電流，是由輔助電路在大電流充電末期，檢測(cè)到的蓄電池端電壓降（-△V）進(jìn)行控制的，-△V檢測(cè)控制系統(tǒng)框圖和充電特性曲線如圖2-8所示</p>

32、<p><b>　　`</b></p><p><b>　?。╝）系統(tǒng)框圖</b></p><p><b>　　（b）充電特性曲線</b></p><p>　　圖 2-8-△V檢測(cè)控制系統(tǒng)框圖和充電特性曲線</p><p>　　-△V檢測(cè)方式為電壓檢測(cè)系統(tǒng)，當(dāng)充電

33、器的充電峰值電壓確定后，若-△V檢測(cè)電路檢測(cè)到蓄電池的端電壓達(dá)到設(shè)定值時(shí)，由控制電路自動(dòng)改變充電器的充電方式。</p><p>　?。?）檢測(cè)蓄電池溫度</p><p>　　蓄電池在充電末期，會(huì)因其負(fù)極發(fā)生氧復(fù)合反應(yīng)產(chǎn)生熱量，使蓄電池溫度升高。蓄電池溫度的升高最終將導(dǎo)致充電電流增大，為控制因溫度升高所增大的電流，應(yīng)在蓄電池外殼上設(shè)置溫度傳感器或熱敏電阻等溫度檢測(cè)元件，實(shí)時(shí)地將蓄電池溫度信息

34、傳遞給控制電路。當(dāng)蓄電池溫度升至設(shè)定值時(shí)，控制電路即改變充電器的充電方式 ，或切斷蓄電池的充電電路。</p><p>　　蓄電池溫度檢測(cè)框圖和特性曲線如圖 2-9所示。</p><p><b>　?。╝）框圖</b></p><p><b>　　（b）特性曲線</b></p><p>　　圖2-9

35、蓄電池溫度檢測(cè)框圖和特性曲線</p><p>　　第三章：充電基礎(chǔ)知識(shí)</p><p>　　3.1：基本單元電路</p><p>　　3.1.1、整流電路</p><p>　　在充電器中，必須把交流電變?yōu)橹绷麟?，這需要通過(guò)整流電路完成轉(zhuǎn)換，英文縮寫交流為AC,直流為DC,交流變直流為AC/DC。</p><p>　?。?/p>

36、1）單相全波整流電路</p><p>　　圖3-1（A）是單相全波整流電路，波形如3-1(b)所示。</p><p>　?。╝）單相全波整流電路 （b）單相全波整流電路波形圖 </p><p>　　圖 3-1單向全波整流電路 </p><p><b>　?。?）橋式整流電路</b&

37、gt;</p><p>　　圖3-2(A）所示為基于變壓器中心抽頭的單相全波整流電路，而在實(shí)際應(yīng)用中，通常采用圖3-2（A）所示的另一種單相全波整流電路，叫橋式全波整流電路。波形見圖3-2（b）所示。 </p><p>　?。╝）橋式整流電路 （b）橋式整流電路波形圖</p><p>　　圖3-2橋式整流電路</p><p

38、>　　在開關(guān)電源式充電器中，這兩種整流電路都得到了應(yīng)用。大家都比較熟悉我們這里就不再贅述。</p><p>　　3.1.2、濾波電路</p><p>　　由電路知識(shí)可知：理想電容的容抗對(duì)直流電(f=0)是無(wú)窮大，而對(duì)交流成分，頻率越高容抗越小。理想電感的感抗對(duì)直流電（f=0）是0Ω，近似直通短路，而對(duì)交流成分，頻率越高越高。</p><p>　　利用電容和電感

39、的電抗特點(diǎn)，可以組成形式多樣的濾波器。在波器電路中，通常，將電感串聯(lián)在電路中，利用的是電感對(duì)交流感抗對(duì)交流感抗大，阻擋交流成分；而將電容并聯(lián)在電路中，利用的就是電容對(duì)交流容抗小，短路、旁路交流成分。一般最常見的就是電源濾波電路和電源噪聲濾波電路。</p><p>　　上節(jié)的整流電路之后輸出的是脈動(dòng)直流電，理論和實(shí)踐都表明，它是直流電和許多頻率不同的交流電的混合物。電源濾波電路的工作原理，也可解釋為：將交流成分堵?lián)?/p>

40、或旁路（短路），保留直流成分。這里堵?lián)蹙褪抢秒姼袑?duì)交流感抗大，串聯(lián)在電路中堵?lián)踅涣鞒煞?；旁路就是利用電容?duì)直流電容抗是無(wú)窮大，而對(duì)交流成分容抗小，并聯(lián)在電路中將交流成分短路入地。</p><p>　　圖3-3（a）所示電路就是已經(jīng)介紹過(guò)的電容濾波電路。接在整流電路之后，輸入脈動(dòng)直流電，輸出較平滑的直流電。圖3-3（b）所示電路由電容和電阻組合，叫RC濾波電路。圖中C1是容量大的分解電容，具有一定的寄生電感，其感

41、抗的存在造成對(duì)高頻成分旁路效果差些。因此，一般并聯(lián)一只容量不大但寄生電感很小的高頻電容C2，可以明顯改善對(duì)高頻濾波的效果，彌補(bǔ)電解電容的不足。</p><p>　　常用50HZ交流市電，本來(lái)是光滑的正弦波，但是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活中使用的各種電器，在使用中對(duì)它造成污染，可以看作在50HZ正弦波交流市電中，摻進(jìn)了許多高頻電流干擾。圖3-3（c）所示電路就是開關(guān)電源是充電器所特有的電源噪聲濾波電路。串聯(lián)在市電和橋式整流電

42、路之間。一方面，它阻擋了市電中的干擾竄進(jìn)充電器，另一方面，它也阻擋了開關(guān)電源產(chǎn)生的干擾反竄回市電電網(wǎng)中造成電磁污染。</p><p>　　圖3-3（c）中左邊圖的L是雙線并聯(lián)繞在同一個(gè)磁芯上的濾波電感。電感L串聯(lián)在電路中，利用其交流共模感抗大，阻擋共模高頻干擾成分。圖3-3（c）中右邊圖是左邊圖的改進(jìn)，電容變成了四只C1、C2、C3、C4。它們的其中一端都接地，可將差模和共模的高頻干擾通過(guò)電源插頭的保護(hù)地，引入地

43、。這幾只電容容量吧大，但關(guān)系的人身安全，要求不能漏電，耐壓高。</p><p>　　（a）電容電源濾波電路 （b）RC電源濾波電路</p><p><b>　?。╟）噪聲濾波電路</b></p><p><b>　　圖3-3濾波電路</b></p><p><b>　　3.2

44、：輔助電路</b></p><p>　　3.2.1、防浪涌電路</p><p>　　開關(guān)電源式充電器中，在市電橋式整流電路后面，幾乎所有電容濾波電路，濾波電路端的電壓通電前為0V，加電瞬間，電容兩端的電壓不能跳變，相當(dāng)于短路，電流極大，這個(gè)沖擊電流，叫做浪涌電流，極易損壞整流管等元件，為了保護(hù)它們，在電路里串聯(lián)一只負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻。見圖3-4（b） 所示.</p>

45、;<p>　?。╝）負(fù)溫度系數(shù)電阻NTC特性曲線 （b）使用負(fù)溫系熱敏電阻的放浪涌電路</p><p>　　圖3-4使用負(fù)溫系熱敏電阻的放浪涌電路</p><p>　　大多數(shù)導(dǎo)電材料的電阻具有正溫度系數(shù)，也就是隨溫度上升，電阻值上升，但是這種變化微不足道。這里講的熱敏電阻是有明顯正溫度系數(shù)（PTC）或負(fù)溫度系數(shù)的（NTC）的電阻。</p><p

46、>　　在充電器里廣泛使用的是負(fù)溫度系數(shù)電阻其特性見3-4（a）所示。在室溫下，通電前，它僅有5-10Ω電阻值，當(dāng)有電流通過(guò)時(shí)，溫度會(huì)上升，其電阻會(huì)減小，這種負(fù)溫度系數(shù)電阻串聯(lián)在充電器的市電輸入電路里，加電瞬間，室溫下5-10Ω電阻的串聯(lián)大大降低了浪涌電流，隨通電時(shí)間增加，NTC溫度升高，其電阻值下降接近0Ω，但為了維持電阻發(fā)熱，需要保持一個(gè)非常小的電阻，這種小電阻對(duì)電路功率影響很小，因此，這種簡(jiǎn)單有效的防浪涌電路被廣泛應(yīng)用在開關(guān)電

47、源式的充電器中。</p><p>　　熱敏電阻在原理圖中的代號(hào)是Rt，在實(shí)際使用中無(wú)正負(fù)極之分。在橋式整流電路的二極管上并聯(lián)小電容，對(duì)二極管也有抗浪涌保護(hù)作用。</p><p>　　3.2.2、防市電過(guò)壓電路</p><p>　　充電器還使用一種壓敏電阻作市電輸入過(guò)壓保護(hù)，這種電阻兩端電壓沒有超過(guò)保護(hù)值時(shí)，阻值呈現(xiàn)無(wú)窮大。但是當(dāng)兩端電壓超過(guò)保護(hù)啟動(dòng)電壓時(shí)，其電阻值急

48、劇下降，接近短路。壓敏電阻并聯(lián)在充電器的市電輸入短路中，在市電低于240-250V時(shí)，它的阻值接近無(wú)窮大，當(dāng)市電高于保護(hù)值時(shí)，其電阻值接近0Ω，將市電輸入短路，造成保險(xiǎn)管熔斷，從而切斷電源，起到過(guò)壓保護(hù)作用。壓敏電阻在原理圖中的代號(hào)是Rv，在實(shí)際使用中無(wú)正負(fù)極之分，特性和應(yīng)用見圖3-5所示</p><p>　　(a)壓敏電阻特性曲</p><p>　?。╞）使用壓敏電阻的防過(guò)壓電路<

49、/p><p>　　圖 3-5壓敏電阻特性線與使用壓敏電阻的防過(guò)壓電路</p><p>　　壓敏電阻啟動(dòng)電壓的測(cè)量可用搖表和電壓表配合進(jìn)行，我們?cè)俅瞬蛔鹘榻B。</p><p>　　3.2.3、全橋和半橋式開關(guān)電源的DC/AC功率轉(zhuǎn)換</p><p>　　開關(guān)電源的優(yōu)點(diǎn)是：比串聯(lián)式穩(wěn)壓器效率高省電：PWM頻率高過(guò)幾十千赫：變壓電感的體積重量可以做得最

50、小，節(jié)省鋼材銅材，保護(hù)電路動(dòng)作時(shí)間可以做到小于半導(dǎo)體的（也叫焦?fàn)枺p壞時(shí)間。</p><p>　　功率轉(zhuǎn)換部分由變壓器進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換和傳遞，是個(gè)關(guān)鍵部位，由于變壓器能對(duì)交流進(jìn)行電能傳遞，對(duì)直流電需要通過(guò)開關(guān)將通過(guò)初級(jí)繞阻的電流大小和方向進(jìn)行不斷交換，這就是開關(guān)電源名字的來(lái)歷。圖 給出了常用的全橋式和半橋式開關(guān)電源的工作過(guò)程，圖中V為直流電源；L1為變壓器的初級(jí)繞組，L2為次級(jí)繞組；K是開關(guān)，實(shí)際電路中K是功率開關(guān)

51、管；箭頭是電流方向。圖3-6（a）是全橋式的，成本高，市場(chǎng)上不多見。圖 3-6（b）是充電器中半橋式開關(guān)電源主流電路，我們介紹的半橋式充電器就是屬于這類。</p><p>　?。╝）全橋式結(jié)構(gòu) K1、K2導(dǎo)通 K2、K3導(dǎo)通</p><p>　?。╞）半橋式結(jié)構(gòu) K1導(dǎo)通 K2導(dǎo)通</p><

52、;p>　　圖 3-6全橋和半橋式開關(guān)電源的DC/AC功率轉(zhuǎn)換</p><p>　　開關(guān)電源中開關(guān)導(dǎo)通時(shí)間長(zhǎng)，傳輸電能多，次級(jí)繞組的輸出電壓高，電流就相應(yīng)答。用PWM控制功率開關(guān)管，就可以改變次級(jí)繞組輸出的電壓和電流。加上閉環(huán)反饋就可以穩(wěn)定電壓、電流或限制功率。</p><p>　　3.2.4、 推挽式變流電路</p><p>　　這是一種適合中容量至大容量的方

53、式，其基本電路和波形如圖3.2.4和圖3.2.5所示。跟單管傳輸型變流電路不同是采用雙管用中心引線連接，V1和V2兩管交替導(dǎo)通和關(guān)斷來(lái)產(chǎn)生交流電壓，由對(duì)變壓器TR的二次電壓進(jìn)行全波整流獲得直流電壓。推挽式變流電路由于變壓器上加上正負(fù)電壓，提高了變壓器的利用率。輸出濾波器采用全波整流，降低了對(duì)濾波器的要求，因而可實(shí)現(xiàn)小型化。特別需要注意的是避免發(fā)生兩個(gè)管子V1和V2同時(shí)導(dǎo)通的狀態(tài)。</p><p>　　圖 3-7

54、推挽變流電路</p><p>　　圖3-8 推挽變流電路波形</p><p>　　3.2.5、電池防反接電路</p><p>　　有些產(chǎn)品不按國(guó)標(biāo)規(guī)范化生產(chǎn)，往往因充電插口接線相反造成充電器損壞。天津冠宇充電器采用了圖 3-9所示的防電池反接裝置。電池防反接電路由圖中細(xì)虛線部分D07、W1、R66、BG3、J1組成。工作過(guò)程：電池和充電主電源之間串聯(lián)繼電器J1的常開

55、觸點(diǎn)J-1，它閉合才能接通充電通路。當(dāng)電池反接時(shí)，D07反偏截止，BG3因沒有基極電流截止，繼電器不動(dòng)作，常開觸點(diǎn)J-1切斷充電通路；當(dāng)電池連接正確并且電池殘余電壓達(dá)到一定值時(shí)，W1齊納擊穿，電池正極電壓經(jīng)D07、W1、R66給BG3提供足夠的基極電流，BG3導(dǎo)通，繼電器J1吸合線圈得電動(dòng)作，常開觸點(diǎn)J-1閉合，接通電池充電通路，進(jìn)入充電狀態(tài)。圖中D66是J1吸合線圈的續(xù)流二極管，保護(hù)BG3不被擊穿。</p><p&

56、gt;　　顯然，不僅電池反接不能充電，電池因故障達(dá)不到基本（W1齊納擊穿）值也不能充電。</p><p>　　圖中BG9、D05、R67、D03組成+12V輔助電源，屬于前面講過(guò)的典型的穩(wěn)壓二極管D05的擴(kuò)流電路，還擔(dān)負(fù)著其他低壓控制電路的供電。</p><p>　　圖 3-9 天津冠宇充電器防電池反接電路</p><p>　　3.2.6、半橋式充電器輔助電源&l

57、t;/p><p>　　一般把充電器為電池充電的那路直流電流叫充電主電源，以后簡(jiǎn)稱主電源；把其他控制電路的直流電源叫做輔助電源。</p><p>　　一般把供給電源PWM專用芯片的叫高壓側(cè)輔助電源，供主電源的電壓，電流負(fù)反饋和充電模式轉(zhuǎn)換電路的叫低壓側(cè)輔助電源。半橋式充電器PWM芯片和控制電路都與市電隔離，因此輔助電源可能簡(jiǎn)化為一個(gè)，而且可取自主電源，或者由功率輸出變壓器的獨(dú)立繞組供電，輔助電源

58、地和主電源地相連。無(wú)論何種電動(dòng)車充電器，主電源都連接電池，為了人身安全，與市電應(yīng)該是隔離的。</p><p>　　大多數(shù)半橋式充電器的輔助電源是采用功率輸出變壓器的獨(dú)立繞組經(jīng)全波整流供電。</p><p>　　目前半橋式充電器采用的PWM芯片基本是TL494，加市電瞬間芯片無(wú)電并不工作，功率開關(guān)管和推動(dòng)變壓器及其外圍元件形成自激振蕩，串聯(lián)在功率開關(guān)管中點(diǎn)和310V之間T2初級(jí)繞阻有電流通過(guò)

59、，在T2的初級(jí)獨(dú)立繞組產(chǎn)生電壓，續(xù)電壓由D17，D18全波整流，C22電容濾波，供給PWM芯片，TL494開始工作，很快進(jìn)入正常。</p><p>　　這一過(guò)程叫啟動(dòng)，使電源PWM芯片開始工作的電壓叫做啟動(dòng)電壓，啟動(dòng)階段主電源電壓不穩(wěn)定，TL494正常工作后，主電源輸出電壓和電流才開始受控制，輔助電源繞組輸出電壓與功率開關(guān)管的占空比有關(guān)，充電時(shí)約25V左右，空載時(shí)約17V左右，有些充電器將這個(gè)不穩(wěn)定的電壓經(jīng)正三端

60、穩(wěn)壓器穩(wěn)壓后再供應(yīng)TL494。但是相當(dāng)多的不經(jīng)穩(wěn)壓直接供應(yīng)TL494。使用中，忌諱充電電流大時(shí)先拔電池充電插頭，后切斷市電，這樣操作容易損壞TL494。</p><p>　　大部分半橋式充電器的電源PWM芯片的啟動(dòng)電壓，靠前面講的功率經(jīng)自激振蕩提供，啟動(dòng)后工作電壓靠輔助電源提供，也是例外的，CDJ-24-36C天津冠宇充電器及河北充電器廠的KGC35018充電器，啟動(dòng)電壓來(lái)自被充電的電池，這類充電器不接電池或電池

61、損壞是不工作的，并不是故障。</p><p>　　3.2.7 充電狀態(tài)顯示電路</p><p>　　充電狀態(tài)顯示電路如圖3-10所示.</p><p>　　圖3-10 充電狀態(tài)顯示電路</p><p>　　利用發(fā)光二極管顯示充電狀態(tài)：</p><p>　　* 接上電源而充電電路尚未接入被充電電時(shí)，發(fā)光二極管LED1點(diǎn)亮

62、。</p><p>　　* 充電電路接入被充電池時(shí)，發(fā)光二極管LED2點(diǎn)亮，表示充電進(jìn)行中。</p><p>　　* 發(fā)光二極管LED3點(diǎn)亮?xí)r，表明電池已經(jīng)充滿電應(yīng)切斷電源停止充電。</p><p>　　第四章 充電器的原理</p><p>　　4.1：TL494脈寬調(diào)制控制電路芯片</p><p>　　4.1.1T

63、L494簡(jiǎn)介</p><p>　　TL494是一種固定頻率脈寬調(diào)制電路，它包含了開關(guān)電源控制所需的全部功能，廣泛應(yīng)用于單端正激雙管式、半橋式、全橋式開關(guān)電源。TL494有SO-16和PDIP-16兩種封裝形式，以適應(yīng)不同場(chǎng)合的要求。</p><p>　　1、集成了全部的脈寬調(diào)制電路。 2、片內(nèi)置線性鋸齒波振蕩器，外置振蕩元件僅兩個(gè)（一個(gè)電阻和一個(gè)電容）。3內(nèi)置誤差放大器。4、&#

64、160;內(nèi)止5V參考基準(zhǔn)電壓源。5、可調(diào)整死區(qū)時(shí)間。6、內(nèi)置功率晶體管可提供500mA的驅(qū)動(dòng)能力推或拉兩種輸出方式。4.1.2工作原理簡(jiǎn)述</p><p>　　TL494是一個(gè)固定頻率的脈沖寬度調(diào)制電路，內(nèi)置了線性鋸齒波振蕩器，振蕩頻率可通過(guò)外部的一個(gè)電阻和一個(gè)電容進(jìn)行調(diào)節(jié)，其振蕩頻率如下：</p><p>　　輸出脈沖的寬度是通過(guò)電容CT上的正極性鋸齒波電壓與另外兩個(gè)控制信號(hào)進(jìn)行比較來(lái)

65、實(shí)現(xiàn)。功率輸出管Q1和Q2受控于或非門。當(dāng)雙穩(wěn)觸發(fā)器的時(shí)鐘信號(hào)為低電平時(shí)才會(huì)被選通，即只有在鋸齒波電壓大于控制信號(hào)期間才會(huì)被選通。當(dāng)控制信號(hào)增大，輸出脈沖的寬度將減小。</p><p>　　控制信號(hào)由集成電路外部輸入，一路送至死區(qū)時(shí)間比較器，一路送往誤差放大器的輸入端。死區(qū)時(shí)間比較器具有120mV的輸入補(bǔ)償電壓，它限制了最小輸出死區(qū)時(shí)間約等于鋸齒波周期的4%，當(dāng)輸出端接地，最大輸出占空比為96%，而輸出端接參考電

66、平時(shí)，占空比為48%。當(dāng)把死區(qū)時(shí)間控制輸入端接上固定的電壓（范圍在0—3.3V之間）即能在輸出脈沖上產(chǎn)生附加的死區(qū)時(shí)間。</p><p>　　脈沖寬度調(diào)制比較器為誤差放大器調(diào)節(jié)輸出脈寬提供了一個(gè)手段：當(dāng)反饋電壓從0.5V變化到3.5時(shí)，輸出的脈沖寬度從被死區(qū)確定的最大導(dǎo)通百分比時(shí)間中下降到零。兩個(gè)誤差放大器具有從-0.3V到（Vcc-2.0）的共模輸入范圍，這可能從電源的輸出電壓和電流察覺得到。誤差放大器的輸出端

67、常處于高電平，它與脈沖寬度調(diào)制器的反相輸入端進(jìn)行“或”運(yùn)算，正是這種電路結(jié)構(gòu)，放大器只需最小的輸出即可支配控制回路。</p><p>　　圖 4-1 TL494內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖</p><p>　　TL494為脈寬調(diào)制集成電路芯片，也就是開關(guān)電源脈寬調(diào)制集成電路，是PWM脈寬控制的但開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路，被廣泛用于當(dāng)前電動(dòng)自行車充電器電路中。</p><p>　　4.2：電動(dòng)

68、車充電器電路簡(jiǎn)介</p><p>　　總結(jié)一下前面講的開關(guān)電源充電器的核心：（1）將市電整流后的直流電，通過(guò)開關(guān)管給開關(guān)變壓器初級(jí)通電，開關(guān)管導(dǎo)通比（占空比）高，變壓器次級(jí)繞組電壓就高，反之，開關(guān)管導(dǎo)通比低，變壓器次級(jí)繞組電壓就低。換句話，開關(guān)管導(dǎo)通比高，充電電流就大，開關(guān)管導(dǎo)通比低，充電電流就小。（2）開關(guān)管導(dǎo)通比由脈寬調(diào)制（PWM）電路決定，脈寬調(diào)制電路（PWM）是電壓比較器，有兩個(gè)輸入：一個(gè)是比較基準(zhǔn)—幅度

69、恒定的鋸齒波（三角波），一個(gè)是浮動(dòng)的比較電壓—預(yù)設(shè)值和負(fù)反饋混合后的電壓。（3）閉環(huán)控制，穩(wěn)定充電電壓和限定充電電流。</p><p>　　舉個(gè)例子說(shuō)明電壓閉環(huán)控制過(guò)程，如果輸出的充電電壓↑，→電壓負(fù)反饋的量↑，→PWM輸入的浮動(dòng)的比較電壓↓（該值=預(yù)設(shè)電壓-負(fù)反饋電壓），→PWM輸出的占空比↓，→開關(guān)管的導(dǎo)通比↓，→輸出的充電電壓↓。這樣一個(gè)閉環(huán)控制，限制了輸出電壓的上升。充電器PWM輸入的預(yù)設(shè)比較電壓一般有兩

70、個(gè)：（1）限流充電階段，比較高；（2）涓流充電階段，比價(jià)低。關(guān)于預(yù)設(shè)電壓，限流充電階段，由于充電電流比較大并且參與負(fù)反饋，沒經(jīng)驗(yàn)的僅憑測(cè)量輸出電壓，觀測(cè)不到，但可以通過(guò)本書后面的檢測(cè)儀檢測(cè)到，一般3塊電池的大約44.4V左右；涓流階段，憑測(cè)量空載輸出電壓比較容易觀測(cè)到，一般3塊電池的約42V左右。</p><p>　　三段式充電器，第一階段電流負(fù)反饋起主導(dǎo)作用；第二階段電流負(fù)反饋起主導(dǎo)作用逐漸過(guò)渡到電壓負(fù)反饋起主

71、導(dǎo)作用；第三階段電壓負(fù)反饋起主導(dǎo)作用。</p><p>　　4.2.1半橋式充電器</p><p>　?。?）山東GD36充電器</p><p>　　電路框圖見圖4-2所示，電路原理圖見圖4-3所示。</p><p>　　圖4-2 山東GD36半橋式充電器框圖</p><p>　　工作原理和調(diào)試方法如下：</p&

72、gt;<p><b>　　1）性能指標(biāo)</b></p><p>　　輸入電壓：170-260V；輸出電壓：44V（可調(diào)）</p><p>　　最大充電電流：1.8A；浮充電電流：200-100mA</p><p><b>　　2）電路原理</b></p><p>　　充電器電路主要由市

73、電整流濾波、自激加他激半橋轉(zhuǎn)換、PWM控制、電壓控制、電流控制、輸出整流濾波六部分組成。</p><p><b>　　a 市電整流濾波</b></p><p>　　市電220V/50Hz經(jīng)二極管DI-D4橋式整流、電容C5-C7濾波，得到310V左右的直流電壓，作為開關(guān)變壓器的電源。</p><p>　　b 自激加他激半橋輸出電路</p&

74、gt;<p>　　主要由Q1 、Q2 、B2、B3 等元件組成。</p><p><b>　　(a)自激啟動(dòng)</b></p><p>　　該電路的特點(diǎn)是自激啟動(dòng)，控制電路所需輔助電源由輔助繞組供電。自激振蕩是利用磁芯和特性產(chǎn)生的，具體過(guò)程如下。</p><p>　　接通電源，C5、 C6 上的150V電壓經(jīng)R5 、R7、R9、R1

75、0給開關(guān)管Q1、 Q2 提供基極偏壓。設(shè)Q1由于R5偏壓而微導(dǎo)通，則推動(dòng)變壓器B2的②-④繞組感應(yīng)出極性是②腳正、④腳負(fù)的電壓，于是①-②繞組感應(yīng)出①腳正、②腳負(fù)電壓加到Q1的發(fā)射結(jié)，加速Q(mào)1的導(dǎo)通。這是一個(gè)十分強(qiáng)烈的正反饋過(guò)程，Q1迅速飽和導(dǎo)通。與此同時(shí)，③-⑤繞組感應(yīng)出③腳正、⑤腳負(fù)的電壓，使Q2截止。</p><p>　　Q1飽和導(dǎo)通后，150V電壓①-②主繞組充電儲(chǔ)能，線圈中的電流和由它產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨

76、時(shí)間線性增加。但當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度增大到飽和點(diǎn)Bm時(shí)，電感量迅速減小，Q1的集電極電流急劇增加，增加的速率遠(yuǎn)大于其基極電流的增加，VCE升高，于是Q1退出飽和進(jìn)入放大區(qū)，推動(dòng)變壓器B2的②-④、①-②、③-⑤繞組感應(yīng)電壓將反向。這又是一個(gè)強(qiáng)烈的正反饋過(guò)程，結(jié)果Q1截止、Q2飽和導(dǎo)通。此后，這種過(guò)程重復(fù)進(jìn)行而形成振蕩。</p><p><b>　?。╞）他激工作</b></p>&l

77、t;p>　　自激振蕩過(guò)程中，B3 的次級(jí)輸出電壓經(jīng)D9、 D10 全波整流、C19濾波，建立起PWM控制電路芯片TL494所需的工作電源。TL494開始工作，于是Q1、Q2便由自激轉(zhuǎn)為他激，在相位差為180°PWM脈沖驅(qū)動(dòng)下輪流導(dǎo)通。B3 的次級(jí)⑨-⑦、⑨-⑧繞組輸出電壓D15全波整流、C21濾波得到+44V電壓給蓄電流充電。</p><p>　　D6、D7是兩只位二極管，保護(hù)開關(guān)管Q1、Q2。保

78、護(hù)機(jī)理是泄放B3初級(jí)的反激能量和漏感儲(chǔ)能，消除反峰電壓。當(dāng)Q1由導(dǎo)通變?yōu)榻刂苟鳴2又尚未導(dǎo)通時(shí)，D7導(dǎo)通，把反激能量再生給C6充電；當(dāng)Q2由導(dǎo)通變?yōu)榻刂苟鳴1又尚未導(dǎo)通時(shí)，D6導(dǎo)通，把反激能量再生給C5充電。這樣，一方面消除了反峰電壓，另一方面因反激能量回送電源而極大地提高了電源的效率。</p><p><b>　?。╟）PWM控制</b></p><p>　　以脈寬

79、調(diào)制器TL494為核心組成。C12、R19與內(nèi)部電路形成振蕩，當(dāng)這兩只阻容元件參數(shù)為圖標(biāo)數(shù)值時(shí)，振蕩頻率約為50Khz。⒀腳接+5V，脈沖輸出方式被設(shè)置為推挽輸出，⑧、⑾腳輸出的推挽調(diào)寬脈沖，經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路放大后送半橋輸出級(jí)，控制Q1、Q2輪流導(dǎo)通。</p><p>　　圖4-3 山東GD36半橋式充電器</p><p>　　R20、R24分壓值設(shè)定死區(qū)控制④腳的電位，限定最大導(dǎo)通占空比小

80、于0.45。C18是緩啟動(dòng)電容，接通電源后，C18兩端電壓為零，④腳的電位近似為+5V，輸出脈沖占空比為零。隨著C18的充電，④腳電壓逐漸降低，導(dǎo)通占空比逐漸增大，輸出電壓逐漸受控。</p><p>　　（d）電壓控制、電流控制</p><p>　　R26和R27是電壓負(fù)反饋取樣電阻，R26與R27分壓，對(duì)輸出電壓進(jìn)行取樣，加到TL494的①進(jìn)行電壓控制。R3是電流取樣電阻，取樣電壓經(jīng)R1

81、3加到TL494的⒂腳進(jìn)行電流控制。電流控制的實(shí)質(zhì)也是控制輸出電壓。</p><p><b>　?。╡）推挽驅(qū)動(dòng)</b></p><p>　　由Q3、Q4、B2等元件組成。這是一種典型的變壓器推挽式功率放大電路。D11、D14的作用與D6、D7相似，保護(hù)Q3、Q4，把B2初級(jí)的反激能量回送電源。</p><p><b>　　（f）充電

82、狀態(tài)指示</b></p><p>　　主要由運(yùn)放LM358、LED1、LED2等元件組成。當(dāng)充電電流較大時(shí)，電流取樣電阻R3上端電壓大大低于地電位，LM358的V2＜V3，①腳輸出高電平，電池充電指示燈LED1點(diǎn)亮；當(dāng)充電電流較（小于20mA）時(shí)，+5V經(jīng)R36、R30、R3分壓，R3上端電壓略高于地電位，LM358的V2＞V3，腳輸出低電平，電池充電指示燈LED1熄滅，腳輸出高電平，充滿指示燈LED

83、2點(diǎn)亮。充電過(guò)程中的某一期間存在LED1、LED2同時(shí)點(diǎn)亮的過(guò)渡狀態(tài)。</p><p><b>　　3)調(diào)試</b></p><p><b>　　輸出電壓</b></p><p>　　開路輸出電壓為44V，改變R26或R27可校準(zhǔn)此值。夏天電壓要比44V低1V，如果是膠體電池電壓還要低，否則會(huì)將電池充鼓包。</p&g

84、t;<p><b>　　最大輸出電流</b></p><p>　　短路時(shí)輸出電流為1.8A，改變R13可校準(zhǔn)此值。</p><p><b>　　充電狀態(tài)指示調(diào)試</b></p><p>　　當(dāng)充電電流為200mA時(shí)，蓄電池充滿指示燈LED2應(yīng)開始點(diǎn)亮。改變R30可校準(zhǔn)該狀態(tài)。</p><p

85、>　　4.2.2充電器的維護(hù)</p><p>　　很多半橋式充電器，以TL494為核心，結(jié)構(gòu)十分類似，TL494內(nèi)部包含了振蕩、三角波形成、PWM、運(yùn)放等基本單元電路，穩(wěn)壓和限流反饋加到運(yùn)放端。另以一塊電壓比較器集成電路為輔助，進(jìn)行電流分段控制。這些集成電路工作需要電源，通電起始，啟動(dòng)電路工作為它們供電，然后由輔助電源逐步建立穩(wěn)定的電源，為這些集成電路工作提供能量。</p><p>

86、　　這些充電器有些故障類同，例如空載有較低輸出電壓，帶負(fù)載輸出消失。多數(shù)是TL494損壞，或者輔助電源有故障?？蛰d有輸出說(shuō)明自激正常，但是沒有建立起正常的控制系統(tǒng)，帶負(fù)載后自激條件被破壞停止振蕩，輸出電壓消失。</p><p>　　對(duì)于空載無(wú)任何輸出的半橋式充電器，在保險(xiǎn)管損壞的情況下，首先懷疑兩只開關(guān)管是否擊穿，在更換好NPN管的同時(shí)，檢查2.2Ω電阻及周邊元件是否損壞。更換零件后通知檢查，不帶負(fù)載，但要在市電

87、輸入端串聯(lián)一只普通的100瓦白熾燈泡，開機(jī)時(shí)，若白熾燈泡閃亮一下變暗，同時(shí)半橋式充電器各種發(fā)光管正常發(fā)光，說(shuō)明基本修好了，可以進(jìn)行其他項(xiàng)目了；如果白熾燈泡常亮不變暗，說(shuō)明還有其他故障。請(qǐng)注意區(qū)別，啟動(dòng)電壓取自被充電電池的，空載不啟動(dòng)是正常的。</p><p>　　有一類開關(guān)管的損壞原因是，TL494完好，正向通道往后直到開關(guān)管正常。但是穩(wěn)壓反饋系統(tǒng)有問(wèn)題，TL494送到開關(guān)管的脈沖占空比增加，會(huì)使開關(guān)管控制失控，

88、造成開關(guān)管損壞。因此，有示波器的，在換開關(guān)管后，用穩(wěn)壓電源給集成電路供電，模擬改變穩(wěn)壓反饋系統(tǒng)反饋電壓，用示波器觀察占空比是否有相應(yīng)變化。</p><p>　　維修充電器安全問(wèn)題很重要，一定要搞清楚哪里帶市電哪里不帶市電后再下手，原則是，新手不要帶電觸摸內(nèi)部線路和零件。用萬(wàn)用表測(cè)試電路前，要拔掉蓄電池和市電插頭，對(duì)電容放電后再進(jìn)行，對(duì)濾波電容放電可用普通白熾燈泡進(jìn)行。</p><p>　　

89、充電器的調(diào)整很重要，直接影響電瓶使用壽命。以12V電瓶為例，浮充電壓13.5-13.9V可長(zhǎng)期進(jìn)行，一般充電不要超過(guò)14.2V，否則失水嚴(yán)重。需要提醒的是：（1）膠體電瓶電壓要低一些。（2）夏天電壓要低一些，降低幅度為每格（12V電瓶為6格）每（攝氏）度4mV。</p><p>　　學(xué)習(xí)維修充電器，關(guān)鍵是找到電壓負(fù)反饋的電壓取樣電阻，熟練掌握減小取樣電阻上半部分電阻值，輸出電壓降低；增大取樣電阻上半部分電阻值，輸

90、出電壓升高。或者反過(guò)來(lái)，減小取樣電阻下半部分電阻值，輸出電壓升高；增大取樣電阻下半部分電阻值，輸出電壓降低的方法。</p><p>　　其次是找到充電電流取樣電阻，以及電流檢測(cè)比較器，掌握改變各階段充電電流的方法。</p><p>　　參考地電位的概念，在分析電流檢測(cè)比較器電路時(shí)十分重要。這是因?yàn)椋潆娖麟娏鳈z測(cè)比較器的集成電路是單電源供電，比較器的一端接地，比較器的另一端接取樣電阻，對(duì)初

91、學(xué)者理解電流檢測(cè)比較器翻轉(zhuǎn)經(jīng)過(guò)有一定困難。</p><p><b>　　總 結(jié)</b></p><p>　　電動(dòng)自行車具有節(jié)能、安全、高品質(zhì)、污染小等優(yōu)點(diǎn)。集蓄電池技術(shù)，電力電子技術(shù)，電動(dòng)機(jī)技術(shù)，和精密傳動(dòng)技術(shù)于一體的新型特種自行車，因其無(wú)污染，低噪音，低能耗，占道少，方便快捷等特點(diǎn)而成為國(guó)際上流行和大力推廣的綠色私人交通工具，并進(jìn)入我國(guó)的千家萬(wàn)戶，深受百姓青睞。

92、 因此電動(dòng)自行車蓄電池充電器的發(fā)展也有了一定的推動(dòng)力，本設(shè)計(jì)就基于市場(chǎng)上一些充電器設(shè)備為基礎(chǔ)，加以自己的設(shè)計(jì)說(shuō)明應(yīng)用所學(xué)過(guò)的知識(shí)進(jìn)行分析，其中包括我們學(xué)過(guò)的<<電力電子技術(shù)>>，<<電路與磁路>>，<<模擬電子技術(shù)>>等學(xué)科都有充分地應(yīng)用。讓我在畢業(yè)前有了一個(gè)學(xué)有所用的機(jī)會(huì)，讓理論和實(shí)踐充分的結(jié)合在了一起。為以后走向工作奠定了實(shí)踐基礎(chǔ)。</p>

93、<p>　　本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)也有些許的不足之處，在充電所能達(dá)到電池電量的百分比方面不能得以準(zhǔn)確得計(jì)算，但總體理論已經(jīng)達(dá)到得所要求的預(yù)期目標(biāo)，可以說(shuō)已經(jīng)完成《基于TL494的電動(dòng)自行車充電器設(shè)計(jì)及分析》這一課題得任務(wù)要求。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　三年的時(shí)光如白駒過(guò)隙，畢業(yè)設(shè)計(jì)也已接近尾聲，我想借此機(jī)會(huì)對(duì)關(guān)心和支持我的所有人

94、表示感謝！</p><p>　　三年來(lái)，我認(rèn)真地學(xué)習(xí)了專業(yè)課程基礎(chǔ)知識(shí)，具有一定的設(shè)計(jì)理論基礎(chǔ)和獨(dú)立設(shè)計(jì)能力，由于畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題是一種整體性的、系統(tǒng)性的設(shè)計(jì)，我很努力地在做，但還是感到力不從心，因而這次設(shè)計(jì)在深度和廣度上都有一定的局限性，不過(guò)，我認(rèn)為還是提高了認(rèn)識(shí)，學(xué)到了東西。所以我要感謝所有的任課老師，是您們的教育和培養(yǎng)，才使我學(xué)有所獲。</p><p>　　大學(xué)生活即將結(jié)束，這一路走來(lái)

95、，有時(shí)荊棘滿地步履維艱，有時(shí)又陽(yáng)光明媚豁然開朗，我很感謝王宇炎老師在設(shè)計(jì)中的講解和幫助，伴我順利完成大學(xué)里最重要的畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)光。另外，在整個(gè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，還得到了同組其他同學(xué)真誠(chéng)幫助，在此一并表示感謝！</p><p>　　三年的大學(xué)生活，我感到自己樹立了正確的世界觀、人生觀、價(jià)值觀。在此，我將感謝系領(lǐng)導(dǎo)和任課老師，是他們教會(huì)我做人的道理。還有許多的朋友和同學(xué)在各個(gè)方面給予了我很多的幫助和支持，讓我堅(jiān)持到了最后。

96、在此我要感謝所有關(guān)心和愛護(hù)我的人。從現(xiàn)在起，我要進(jìn)入社會(huì)這所更大的大學(xué)去努力奮斗！</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　王德志．蓄電池原理及應(yīng)用[M] ．北京：中國(guó)鐵道出版社，1991年 </p><p>　　周志敏，周紀(jì)海等．充電器電路設(shè)計(jì)與應(yīng)用[M] ．北京：人民郵電出版社，2006年</p>&

97、lt;p>　　王鴻麟等．智能快速充電器設(shè)計(jì)與制作[M] ．北京：科學(xué)技術(shù)出版社，1998年</p><p>　　周志敏，周紀(jì)海等．開關(guān)電源實(shí)用技術(shù)——設(shè)計(jì)與應(yīng)用[M] ．北京：人民郵電出版社，2003年</p><p>　　周志敏．周紀(jì)海等．閥控式密封鉛酸蓄電池實(shí)用技術(shù)[M] ．北京：中國(guó)電力出版社，2004年</p><p>　　楊幫文．實(shí)用電池充電器與保護(hù)

98、器電路集錦．北京：電子工業(yè)出版社，2004年</p><p>　　李剛．現(xiàn)代儀器電路——電路設(shè)計(jì)的器件解決方案[M] ．北京：科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社，2000年</p><p>　　陳有卿，劉海平．新穎集成電路應(yīng)用手冊(cè) ．北京：人民郵電出版社，1997年</p><p>　　趙效敏．開關(guān)電源的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[M] ．上海：上?？茖W(xué)普及出版社，1995年</p>

99、<p>　　10．葉慧貞．新穎開關(guān)穩(wěn)壓電源[M] ．北京：國(guó)防工業(yè)出版社，1999年</p><p>　　12．TL494 脈寬調(diào)制控制電路資料</p><p>　　13．楊同洲 電源設(shè)備的使用維護(hù)與檢修[M] ．北京：人民郵電出版社，2003年</p><p><b>　　附錄</b></p><p>&l

100、t;b>　　中英文翻譯</b></p><p>　　The meaning of computer switching power supply</p><p>　　Switching Power Supply is the use of modern power electronics, control transistors switch on and off the

101、 opening time rate, to maintain a stable output voltage power supplies, switching power supply from the general pulse width modulation (PWM) control IC and MOSFET pose. Linear power supply and switching power supply comp

102、ared with the two costs are increasing output growth, but with different growth rate. Power costs in a linear output power point, but higher than the switching power supply, kn</p><p>　　High-frequency switch

103、ing power supply is the direction of their development, so that high-frequency switching power supply of small, and switching power supply into a wider range of applications, particularly in the application of high-tech

104、fields, and promote the high-tech products of small, lightweight Of. Also switching power supply in the development and application of energy conservation, resource conservation and environmental protection are of great

105、significance. Switching Power Supply Ca</p><p><b>　　.</b></p><p>　　1 DC/DC transform </p><p>　　DC / DC is to transform the fixed DC voltage transformation into a variabl

106、e DC voltage, also known as DC chopper. Chopper's work in two ways, first PWM Ts the same way, change ton (GM) and the second is the frequency modulation, ton unchanged, change Ts (easily interference). Their specifi

107、c circuit from the following categories: (1) Buck circuit - buck chopper, the average output voltage U0 less than the input voltage Ui, the same polarity. (2) Boost circuit - Boost chopper, the average output v</p>

108、<p>　　2 AC/DC transform </p><p>　　AC / DC transformation is to transform exchange for DC, its power can be a two-way flow, the flow of power flow from the power load known as the "rectification&q

109、uot;, the power flow from the load to return to power as "active inverter." AC / DC converter for the importation of AC 50/60 Hz, due to the rectification, filtering, the relatively large size of the filter cap