【正文】 0mA）時(shí)， +5V 經(jīng)R3 R 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 LED2點(diǎn)亮。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 [16]?？蛰d有輸出說(shuō)明自激正常，但是本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 34 沒(méi)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。但是穩(wěn)壓反饋系統(tǒng)有問(wèn)題， TL494 送到開(kāi)關(guān)管的脈沖占空比增加，會(huì)使開(kāi)關(guān)管控制失控，造成開(kāi)關(guān)管損壞。 充電器的調(diào)整很重要，直接影響電瓶使用壽命。 在維修充電器過(guò)程中，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，輸出電壓升高。這是因?yàn)?，充電器電流檢測(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[20]。我們都知道，世界上最早的可充電電池是鉛酸蓄電池，而且現(xiàn)在大部分充電電池都采用這一種。這些都需要我們進(jìn)一步去了解，去研究。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，我不僅溫習(xí)了以前在課堂上學(xué)習(xí)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，同時(shí)我也學(xué)習(xí)和體會(huì)到了電 路設(shè)計(jì)的基本技能和思想。時(shí)間的倉(cāng)促以及自身專(zhuān)業(yè)水平的不足，整篇論文肯定存在尚未發(fā)現(xiàn)的缺點(diǎn)和錯(cuò)誤。這對(duì)我能夠快速融入社會(huì)、努力做好的自己的工作有很大的幫助。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 36 參考文獻(xiàn) [1] 黃俊 . 電力電子技術(shù) . 北京 :機(jī)械工業(yè)出版社， [2] 童詩(shī)白，華成英 . 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ) . 北京：高等教育出版社， [3] 閻石 . 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) . 北京：高等教育出版社， [4] 邱關(guān)源 . 電路 . 北京：高等教育出版社， [5] 孫立群，張寶金 . 電動(dòng)自行車(chē)充電器維修 . 人民郵電出版社 , [6] 邱振國(guó)，劉勝利 . 電動(dòng)自行車(chē)控制原理及檢修技巧 . 機(jī)械工業(yè)出版社， [7] 朱松然 . 蓄電池手冊(cè) . 天津：天津大學(xué)出版社， [8] 汪國(guó)強(qiáng)，徐徽 . 世界電動(dòng)自行車(chē)發(fā)展?fàn)顩r . 長(zhǎng)沙：中南大學(xué)出版社， [9] 崔萬(wàn)安 . 電動(dòng)自行車(chē) . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， [10] 徐保伯，劉務(wù)華，劉怡 . 電動(dòng)自行車(chē)的發(fā)展及其動(dòng)力電池的選擇 . 電池工業(yè)， [11] 忻元敏 .電動(dòng)自行車(chē)的發(fā)展和展望 .摩托車(chē)技術(shù) , [12] 吳文琳 .電動(dòng)自行車(chē)電路維修 .機(jī)械工業(yè)出版社 , [13] 李久勝 . 馬洪飛，電氣自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)英語(yǔ) . 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社， [14] Rashid M Electronics. , [15] TTL Logic Data Instruments, [16] ，電子工程師之家 [17] ，電動(dòng)車(chē)論壇 [18] ，中國(guó)電子電器網(wǎng) [19] ，中國(guó) ic 網(wǎng) [20] ，中國(guó)電動(dòng)車(chē)網(wǎng) 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 37 致 謝 當(dāng)畢業(yè)論文寫(xiě)到這里的時(shí)候，為期三個(gè)多月的畢業(yè)設(shè)計(jì)基本要畫(huà)上句號(hào)了，三個(gè)多月的時(shí)間可以說(shuō)長(zhǎng)也可以說(shuō)短，但在這一百天的時(shí)間里，在王宇炎老師的耐心指導(dǎo)下，畢業(yè)設(shè)計(jì)比較順利圓滿的完成了，自己也可謂有了一個(gè)全新的提高。 鎳金屬氫化物電池、磷酸鐵電池等一些新型電池已經(jīng)被越來(lái)越的的人研究。目前許多國(guó)家都在研究電動(dòng)自行車(chē)這方面的技術(shù)，電動(dòng)自行車(chē)充滿著廣闊的前景，已經(jīng)成為我們生活中不可缺少的一部分。 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。需要提醒的是：（ 1）膠體電瓶電壓要低一些。 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。更換零件后通知檢查，不帶負(fù)載，但要在市電輸入端串聯(lián)一只普通的 100 瓦白熾燈泡，開(kāi)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。例如空載有較低輸出電壓，帶負(fù) 載輸出消失。 小結(jié) 很多半橋式充電器，以 TL494 為核心，結(jié)構(gòu)十分類(lèi)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。 D1 D14 的作用與 D D7 相似，保護(hù) Q Q4，把 B2 初級(jí)的反激能量回送電源。 R3 是電流取樣電阻，取樣電壓經(jīng) R13加到 TL494 的 ⒂ 腳進(jìn)行電流控制。 R R24 分壓值設(shè)定死區(qū)控制 ④ 腳的電位，限定最大導(dǎo)通占空比小于。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。 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。此后，這種過(guò)程重復(fù)進(jìn)行而形成振蕩。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 [8]。自激振蕩是利用磁芯和特性產(chǎn)生的，具體過(guò)程如下。 山東 GD36 充電器工作原理 工作原理如下： 性能指標(biāo) 輸入電壓： 170260V；輸出電壓： 44V（可調(diào)） 最大充電電流： ；浮充電電流： 200100mA 電路原理 充電器電路主要由市電整流濾波、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。 三段式充電器，第一階段電流負(fù)反饋起主導(dǎo)作用；第二階段從電流負(fù)反饋起主導(dǎo)作用逐漸過(guò)渡到電壓負(fù)反饋起主導(dǎo)作用；第三階段電壓負(fù)反饋起主導(dǎo)作用。 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(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通比 ↓， →輸出的充電電壓 ↓。 山東 GD36 充電器原理與分析 總結(jié)一下前面講的開(kāi)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(kāi)關(guān)管給開(kāi)關(guān)變壓器初級(jí)通電，開(kāi)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(kāi)關(guān)管導(dǎo)通比低，變壓器次級(jí)繞組電 壓就低。 TL494 為脈寬調(diào)制集成電路芯片，也就是開(kāi)關(guān)電源脈寬調(diào)制集成電路，是 PWM 脈寬控制的但開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)電路，被廣泛用于當(dāng)前電動(dòng)自行車(chē)充電器電路中。 工作原理簡(jiǎn)述 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 [16]： TTf RC? ? 圖 41 TL494 內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 26 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)實(shí)現(xiàn)。 內(nèi) 置 5V 參考基準(zhǔn)電壓源。 TL494 有SO16 和 PDIP16 兩種封裝形式，以適應(yīng)不同場(chǎng)合的要求。 * 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。也有例外的， CDJ2436C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(lèi)充電器不接電池或電池?fù)p壞是不工作的，并不是故障 [6]。使電源 PWM 芯片開(kāi)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(kāi)始受控制，輔助電源繞組輸出電壓與功率開(kāi)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)正三端穩(wěn)壓器穩(wěn)壓后再供應(yīng) TL494。無(wú)論何種電動(dòng)車(chē)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。 167。當(dāng)電池反接時(shí)， D07 反偏截止， BG3 因沒(méi)有基極電流截止，繼電器不動(dòng)作，常開(kāi)觸點(diǎn) J1 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) D0 W R66 給 BG3 J 1R 6 61 2 VB G 3B G 9B 3D 0 5R 6 7 D 0 3W 1D 0 7J 1L 15 0 0 μ HD 6 6輔 助 電 源電池插口充 電 電 流取 樣 電 阻 圖 39 天津冠宇充電器防電池反接電路 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 22 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(kāi)觸點(diǎn) 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 23 J1 閉合，接通電池充電通路，進(jìn)入充電狀態(tài)。 電池防反接電路 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。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。加上閉環(huán)反饋就可以穩(wěn)定電壓、電流或限制功率 [5]。圖 36（ a）是全橋式的，成本高，市場(chǎng)上不多見(jiàn)。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 19 電 阻電 阻 值 無(wú) 窮 大電 阻 值 接近 零 歐 姆 V V (a)壓敏電阻特性曲線 D 4D 2D 3 D 1C市電保 險(xiǎn) 管R V （ b）使用壓敏電阻的防過(guò)壓電路 圖 35 壓敏電阻特性線與使用壓敏電阻的防過(guò)壓電路 167。但是當(dāng)兩端電壓超過(guò)保護(hù)啟動(dòng)電壓時(shí)，其電阻值急劇下降，接近短路。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。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 [1]。 167。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 33（ c）所示電路就是開(kāi)關(guān)電源是充電器所特有的電源噪聲濾波電路。圖 33（ b）所示電路由電容和電阻組合，叫 RC 濾波電路。電源濾波電路的工作原理，也可解釋為：將交流成分堵?lián)趸蚺月罚ǘ搪罚?，保留直流成分。在波器電路中，通常，將電感串?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。 167。 V iO D 1 D 2 RCDABV o+V i0tV o0t （ a）單相全波整流電路 （ b）單相全波整流電路波形圖 圖 31 單相全波整流電路 橋式整流電路 圖 32(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 D 1 D 3D 2 D 4 RV iABV 0V i0t0t （ a）橋式整流電路 （ b）橋式整流電路波形圖 圖 32 橋式整流電路 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 16 中，通常采用圖 32（ a）所示的另一種單相全波整流電路，叫橋式 全波整流電路。 蓄電池溫度檢測(cè)框圖和特性曲線如下頁(yè)圖 29 所示 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 14 開(kāi) 關(guān) 電 源恒 流 電 源G B溫 度 傳 感 器 （ a） 框圖 充 電 時(shí) 間T （ H ）U （ V ） I （ A ） T （ ℃ ）蓄 電 池 電 壓 U蓄 電 池 溫 度 T充 電 電 流 I關(guān) 閉 溫 度 （ b）特性曲線 圖 29 蓄電池溫度檢測(cè)框圖和特性曲線 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 15 第 3章 充電基礎(chǔ)知識(shí) 167。 △ V 檢測(cè)方式為電壓檢測(cè)系統(tǒng)，當(dāng)充電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。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。 快速充電法 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。而三段式電動(dòng)自行車(chē)充電器的充電模 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 12 U ( v )4 3 . 2 v 4 4 . 5 V + 0 . 1 V4 1 . 4 V + 0 . 1 VI ( A )1 . 8 A0 . 3 5 A + 0 . 1 AU ( V ) I ( A ) 圖 27 鉛酸電池的充電方式曲線 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)。 鉛酸電池的充電方式曲線，如下頁(yè)圖 27 所示 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。） A,充電時(shí)間在 24 h。以我國(guó)電動(dòng)自行車(chē)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： 第一階段采用恒流充電，充電電流為（ 177。通常兩階段之間的轉(zhuǎn)換電壓，就是第二階段充電的恒電壓。分階段充電的本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 11 原理示意圖如圖 26 所示。涓流充電的原理圖如圖 25 所示： D C 負(fù) 載RV DG B 圖 25 涓流充電的原理示