【正文】 。 由于電動(dòng)自行車生產(chǎn)廠家眾多，其充電器的外形各異。 充電器內(nèi)的主要元器件有脈寬調(diào)制專用集成電路、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。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 5 167。充滿后，充電指示燈為綠色。 電池 的使用壽命與其放電深度有很大的關(guān)系。不得是蓄電池短路或倒置，如果發(fā)現(xiàn)蓄電池外殼破裂、滲漏時(shí)，必須更換蓄電池。 電動(dòng)車蓄電池 作為動(dòng)力能源的蓄電池，在使用過程中其能量是被逐漸消耗減少的。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)均可為可逆反應(yīng)。二次蓄電池工作時(shí)，則化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，對?fù)載進(jìn)行供電，并伴隨吸熱過程。不同廠家生產(chǎn)的蓄電池；即便規(guī)格相同、型號相同，由于工藝上的差別，其性能也有差異。不同的充電方法概述如下。恒流的電流在充電后期會(huì)電解水，產(chǎn)生氣體，使蓄電池內(nèi)部壓力上升。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本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 8 定電流和時(shí)間去充電，勢必造成蓄電池放生不可逆轉(zhuǎn)的損壞。恒壓充電電路如圖 23 所示。低于這個(gè)電壓，蓄電池則無法充滿，在充電過程中，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。故電動(dòng)自行車蓄電池也不適用于恒壓充電。浮充法電源的原理示意圖如圖 24 所示。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，蓄電池才對負(fù)載進(jìn)行放電。 分階段充電法 分階段充電法是在對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)到控制點(diǎn)時(shí)，則將較大的充電電流轉(zhuǎn)為涓流充電。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。三段式充電器的充電模式是把充電過程分為恒流、恒壓、浮充三個(gè)充電階段。） V,充電電流逐漸降至（ 177。） A[ 4]。充電時(shí)三者各有側(cè)重，是相輔相成的關(guān)系。 167。為了保證蓄電池不過充和不因大電流短時(shí)內(nèi)充滿而損壞，需加有控制電路。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 13 恒 流 電 源 開 關(guān) 電 源電 壓 檢 測 電 路 比 較 電 路 △ V 檢 測 電 路G B （ a） 系統(tǒng)框圖 △ V蓄 電 池 電 壓U充 電 電 流 I充 電 時(shí) 間U ( V ) 、 I （ A ）T （ H ） （ b）充電特性曲線 圖 28 △ V檢測控制系統(tǒng)框圖和充電特性曲線 檢測蓄電池端電壓降（ △ V） 充電時(shí)通過蓄電池的充電電流，是由輔助電路在大電流充電末期，檢測到的蓄電池端電壓降（ △ V）進(jìn)行控制的， △ V 檢測控制系統(tǒng)框圖和充電特性曲線如圖 28 所示。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。 單相全波整流電路 圖 31（ a）是單相全波整流電路，波形如 31(b)所示 [1]。大家都比較熟悉我們這里就不再贅述。 利用電容和電感的電抗特點(diǎn)，可以組成形式多樣的濾波器。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。接在整流電路之后，本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 17 輸入脈動(dòng)直流電，輸出較平滑的直流電。 常用 50HZ 交流市電，本來是光滑的正弦波，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 33（ 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。這幾只電容容量不大，但關(guān)系的人身安全，要求不能漏電，耐壓高。見圖 34（ b）所示 電 阻室 溫05 1 0 Ω 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 18 （ a）負(fù)溫度系數(shù)電阻 NTC 特性曲線 D 4D 2D 3 D 1C市電R t+ （ b）使用負(fù)溫系熱敏電阻的放浪涌電路 圖 34 使用負(fù)溫系熱敏電阻的放浪涌電路 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。 熱敏電阻在原理圖中的代號是 Rt，在實(shí)際使用中無正負(fù)極之分。這種電阻兩端電壓沒有超過保護(hù)值時(shí)，阻值呈現(xiàn)無窮大。 壓 敏電阻啟動(dòng)電壓的測量可用搖表和電壓表配合進(jìn)行，我們再此不作介紹。圖 36 給出了常用的全橋式和半橋式開關(guān)電源的工作過程，圖中 V 為直流電源； L1 為變壓器的初級繞組， L2 為次級繞組； K 是開關(guān)，實(shí)際電路中 K 是功率開關(guān)管；箭頭是電流方向。用 PWM 控制功率開關(guān)管，就可以改變次級繞組輸出的電壓和電流。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)斷來產(chǎn)生交流電壓，由對變壓器 TR 的二次電壓進(jìn)行全波整流獲得直流電壓。 167。 工作過程：電池和充電主電源之間串聯(lián)繼電器 J1 的常開觸點(diǎn) J1，它閉合才能接通充電通路。 上 頁圖中 BG D0 R6 D03 組成 +12V 輔助電源，屬于典型 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。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，輔助電源地和主電源地相連。 這一過程叫啟動(dòng)。 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。 * 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。 TL494 簡介 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。 內(nèi)置誤差放大器。 167。當(dāng)控制信號增大，輸出脈沖的寬度將減小 。當(dāng)該腳接地時(shí)，內(nèi)部第二個(gè)輸出晶體管并聯(lián)工作，輸出電流可達(dá) 400mA 大占空比為 96% 14 +5 +5V 基準(zhǔn)電源輸出端，可輸出 5V 的基準(zhǔn)參考電壓 15 V2（ ） 誤差放大器 2 誤差信號輸入端（反相信號端） 16 V2（ +） 誤差放大器 2 誤差信號輸入端（同信號端） 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 27 167。（ 3）閉環(huán)控制，穩(wěn)定充電電壓和限定充電電流。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)的僅憑測量輸出電壓，觀測不到，但可以通過本書后面的檢測儀檢測到，一般3 塊電池的大約 左右；涓流階段，憑測量空載輸出電壓比較容易觀測到，一般 3 塊電池的約 42V 左右。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 28 圖 42 GD36 半橋式充電器框圖 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 29 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 30 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 31 圖 43 GD36 半橋式充電器電路原理圖 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 32 167。 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。這是一個(gè)十分強(qiáng)烈的正反饋過程， Q1 迅速飽和導(dǎo)通。這又是一個(gè)強(qiáng)烈的正反饋過程，結(jié)果 Q1截止、 Q2 飽和導(dǎo)通。PWM 脈沖驅(qū)動(dòng)下輪流導(dǎo)通。當(dāng) Q1 由導(dǎo)通變?yōu)榻刂苟?Q2 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。 ⒀ 腳接 +5V，脈沖輸出方式被設(shè)置為推挽輸出， ⑧ 、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，控 制 Q Q2 輪流導(dǎo)通 [6]。 （ 4）電壓控制、電流控制 R26 和 R27 是電壓負(fù)反饋取樣電阻， R26 與 R27 分壓，對輸出電壓進(jìn)行取樣，加到 TL494 的 ① 進(jìn)行電壓控制。這是一種典型的變壓器推挽式功率放大電路。充電過程中的某一期間存在 LED LED2 同時(shí)點(diǎn)亮的過渡狀態(tài)。 這些充電器有些類同故障。 對于空載無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 電阻及周邊元件是否損壞。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。以 12V 電瓶為例，浮充電壓 可長期進(jìn)行，一般充電不要超過 ，否則失水嚴(yán)重。或者反過來，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。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 35 結(jié) 論 環(huán)境保護(hù)和能源節(jié)約問題己成為新世紀(jì)最為突出的兩大主題， 電動(dòng)自行車以其安全、節(jié)能、方便快捷等優(yōu)點(diǎn)受到越來越多人的關(guān)注。鉛蓄電池以其使用成本低、性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)一直受人們的喜愛，但其容量小、污染環(huán)境等弊端也受到人們的關(guān)注。 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)，可以說已經(jīng)完成《基于 TL494 的電動(dòng)自行車充電器電路分析》這一課題得任務(wù)要求 。 通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，讓我對四年的知識又有了一次系統(tǒng)的回顧。懇請閱讀此文的老師多予指正，不勝感激！ 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 38 外文資料譯文 Overseas Electric Car Development History And Present Situation Overseas development electrically operated bicycle early European countries and so on the factor Japan as well as Germany, US develops in recent years is also overseas electrically operated bicycle main function is relaxed riding instead of walking and the leisure fitness tool, may in the largescale parking lot, the supermarket and tourist area speaking, the electrically operated bicycle is very big in the global potential market, and assumes the expanded tendency. Japan Light electric car place of origin Japan is the electrically operated bicycle develops the earliest country, the production and the market all has the suitable 1993 has developed first since elegant Ma Hayu, on 1994 April 1 promotes the world first electrically operated bicycle officially, the Japanese electrically operated bicycle market expands according to Japanese Bicycle Association, in 1994 the electrically operated bicycle sale still was insufficient 50,000, in 1998 the manufacturer achieved 20, delivered goods the quantity was 216,000. The Japanese electrically operated bicycle market mainly supplies goods by the local supplier, imports the vehicle quantity not to be local main manufacturer is elegant Ma Ha, this field, NATIONAL BICYCLE INDUSTRIAL, Suzuki and so same with the mon bicycle, the Japanese electrically operated bicycle import implements the zero tax rate, only then 5% excise tax【 14】 . The hill climbing driving license merits and so on reduces effort, not to use is the consumer purchases the electrically operated bicycle the main now, the advanced age woman is the Japanese electrically operated bicycle biggest expense enter the advanced age society and the reduced autom