【正文】 本系統(tǒng)的設(shè)計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 的電動自行車充電器電路分析》這一課題得任務(wù)要求 。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。充電過程中的某一期間存在 LED LED2 同時點(diǎn)亮的過渡狀態(tài)。當(dāng) Q1 由導(dǎo)通變?yōu)榻刂苟?Q2 又尚未導(dǎo)通時， 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， D6 導(dǎo)通，把反激能量再生給 C5 充電。 該電路的特點(diǎn)是自激啟動，控制電路所需輔助電源由輔助繞組供電。當(dāng)該腳接地時，內(nèi)部第二個輸出晶體管并聯(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)計論文 27 167。 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。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，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。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。這種電阻兩端電壓沒有超過保護(hù)值時，阻值呈現(xiàn)無窮大。 圖 33（ c）中左邊圖的 L 是雙線并聯(lián)繞在同 一個磁芯上的濾波電感。 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。 本科畢業(yè)設(shè)計論文 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 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。） A[ 4]。 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，則將較大的充電電流轉(zhuǎn)為涓流充電。低于這個電壓，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。不同的充電方法概述如下。 電動車蓄電池 作為動力能源的蓄電池，在使用過程中其能量是被逐漸消耗減少的。 本科畢業(yè)設(shè)計論文 5 167。儀表一般提供電池電壓顯示、整車速度顯示、騎行狀態(tài)顯示、燈具狀態(tài)顯示等。另外鎳氫電池與鋰離子電池也已在一些輕便折疊 電動車 上開始使用了。為了實現(xiàn)高功率密度，改善電源的動態(tài)性能，就必須提高電源系統(tǒng)的工作頻率。 電池防反接電路 ................................................................21 167。 電動車蓄電池 ............................................................................ 6 167。為滿足對便攜式電源的新要求，鉛酸蓄電池因為維護(hù)簡單、價格低廉、供電可靠、使用壽命長，廣泛用作汽車、飛機(jī)、輪船等機(jī)動車輛或發(fā)電機(jī)組的啟動電源，也在各類需要不間斷供電的電子設(shè)備和便攜式儀器儀表中用作一些電器及控制回路的工作電源。 涓充法 ....................................... 10 167。 工作原理簡述 ....................................................................25 167。 電動自行車 167。因此， 電動車 不要停放在陽光下曝曬，也不要長時間淋雨，以免控制器出故障。因此，充電器是電動車五大核心部件之一，它的質(zhì)量好壞將直接影響蓄電池的使用壽命。停止充電時，請先拔下充電器的輸入插頭，后拔充電器的輸出插頭。它可看成一個多孔的鉛負(fù)極（海綿狀鉛）和一個二氧化鉛的正極，兩電極都浸入硫酸水溶液中： )()()()()()( 24424 sPbsPb OsPb S OaqSOHsPb S OsPb ????? 因此，二次蓄電池使用后，可用充電器對其進(jìn)行充電，使蓄電池兩個電極的活性物質(zhì)恢復(fù)到初態(tài)，致使蓄電池具有再次放電的能量。如不加控制極易使蓄電池因失水而干枯，最終將造成蓄電池容量急劇下降。 167。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。而三段式電動自行車充電器的充電模 本科畢業(yè)設(shè)計論文 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施技術(shù)。 蓄電池溫度檢測框圖和特性曲線如下頁圖 29 所示 本科畢業(yè)設(shè)計論文 14 開 關(guān) 電 源恒 流 電 源G B溫 度 傳 感 器 （ a） 框圖 充 電 時 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 蓄電池溫度檢測框圖和特性曲線 本科畢業(yè)設(shè)計論文 15 第 3章 充電基礎(chǔ)知識 167。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? 167。 本科畢業(yè)設(shè)計論文 19 電 阻電 阻 值 無 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 管R V （ b）使用壓敏電阻的防過壓電路 圖 35 壓敏電阻特性線與使用壓敏電阻的防過壓電路 167。 電池防反接電路 有些產(chǎn)品不按國標(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。使電源 PWM 芯片開始工作的電壓叫做啟動電壓，啟動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)，充電時約 25V左右，空載時約 17V 左右，有些充電器將這個不穩(wěn)定的電壓經(jīng)正三端穩(wěn)壓器穩(wěn)壓后再供應(yīng) TL494。 內(nèi) 置 5V 參考基準(zhǔn)電壓源。 舉個例子說明電壓閉環(huán)控制過程，如果輸出的充電電壓 ↑， →電壓負(fù)反饋的量 ↑， →PWM 輸入的浮動的比較電壓 ↓（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 ↓。與此同時， ③ ⑤ 繞組感應(yīng)出 ③ 腳正、 ⑤ 腳負(fù)的電壓，使 Q2 截止 [8]。 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。例如空載有較低輸出電壓，帶負(fù) 載輸出消失。 其次是找到充電電流取樣電阻，以及電流檢測比較器，掌握改變各階段充電電流的方法。這對我能夠快速融入社會、努力做好的自己的工作有很大的幫助。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。但是穩(wěn)壓反饋系統(tǒng)有問題， TL494 送到開關(guān)管的脈沖占空比增加，會使開關(guān)管控制失控，造成開關(guān)管損壞。 （ 5）推挽驅(qū)動 由 Q Q B2 等元件組成。 TL494 開始工作，于是 Q Q2 便由自激轉(zhuǎn)為他激，在相位差為 180176。 山東 GD36 充電器電路框圖與原理圖 山東 GD36 充電器 電路框圖見下頁圖 42 所示，電路原理圖見下下頁圖 43 所示。當(dāng)雙穩(wěn)觸發(fā)器的時鐘信號為低電平時才會被選通，即只有在鋸齒波電壓大于控制信號期間才會被選通。 充電狀態(tài)顯示電路 充電狀態(tài)顯示電路如下頁圖 310 所示 . L E D 1 R C V S R 2 V D G B R 3 L E D 3 L E D 2 圖 310 充電狀態(tài)顯示電路 利用發(fā)光二極管顯示充電狀態(tài)： * 接上電源而充電電路尚未接入被充電電時，發(fā)光二極管 LED1 點(diǎn)亮。 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。 開關(guān)電源中開關(guān)導(dǎo)通時間長，傳輸電能多， 次級繞組的輸出電壓高，電流就相應(yīng)大。在室溫下，通電前，它僅有 510Ω 電阻值，當(dāng)有電流通過時，溫度會上升，其電阻會減小，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 510Ω 電阻的串聯(lián)大大降低了浪涌電流，隨通電時間增加， NTC 溫度升高，其電阻值下降接近 0Ω，但為了維持電阻發(fā)熱，需要保持一個非常小的電阻，這種小電阻對電路功率影響很小，因此，這種簡單有效的防浪涌電路被廣泛應(yīng)用在開關(guān)電源式的充電器中。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，可以明顯改善對高頻濾波的效果，彌補(bǔ)電解電容的不足。 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。 快速充電法是用大電流在短時間內(nèi)對蓄電池進(jìn)行充電。 第二階段采用恒壓充電，充電電壓為 逐漸上升至（ 177。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，此時主要為負(fù)載提供工作電流。 恒壓充電法 恒壓充電法是充電電源的電壓在充電的整個過程中保持恒定不變。 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。對于長期不使用的 電池 ，應(yīng)每隔 15 天左右對 電池 充電一次，以 補(bǔ)償 電池 存放時的自放電電量的損失。 充電器的結(jié)構(gòu) 電動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部分電路組成。 使用提示：使用調(diào)速轉(zhuǎn)把時，要求輕旋輕放，無須用力旋轉(zhuǎn)。二階段充電模式：先恒壓充電，充電電流隨電池電壓的上升逐漸減小，等電池電量補(bǔ)充到一定程度以后，電池電壓會上升到充電器的設(shè)定值，此時轉(zhuǎn)換為涓流充電。近年來，電動自行車得到了日益廣泛的應(yīng)用。 輔助電路 ....................................................................................17 167。 電動車各部件的主要作用 ....................... 2 167。 常見的電動自行車 .............................. 2 167。 濾波電路 ............................................................................16 167。 因此 研制出無污染、能耗小的交通工具來代替那些燃油車輛成為勢在必行的課題。 電動車各部件的主要作用 充電器 充電器是給電池補(bǔ)充電能的裝置，一般分二 階段充電模式與三階段充電模式兩種。控制器根據(jù)助力傳感器信號的大小，分配給電機(jī)不同的電驅(qū)動功率，以達(dá)到人力與電力自動匹配，共同驅(qū)動 電動車 旋轉(zhuǎn)。 圖 12 幾種常見的電動車充電器外形 167。虧電 電池 使用過后請盡快充電。充電器的充放電時間、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。 167。 涓充法 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。） A,充電電壓逐漸上升至,充電時間為 46h。充電時間也 不能過長，充電時間過長，不僅拉長充電監(jiān)測時間，浪費(fèi)電能，而且也限制了蓄電池的循環(huán)使用次數(shù)，增大了維護(hù)工作量。波形見圖 32（ b）所示。圖中 C1 是容量大的分解電容，具有一定的寄生電感，其感抗的存在造成對高頻成分旁路效果差些。 在充電器里 廣泛使用的是負(fù)溫度系數(shù)電阻其特性見 34（ a）所示。圖 36（ 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。圖中 D66 是 J1 吸合線圈的續(xù)流二極管，保護(hù) BG3 不被擊穿 [4]。 本科畢業(yè)設(shè)計論文 24 167。功率輸出管 Q1 和 Q2 受控于或非門。 167。 自激振蕩過程中， B3 的次級輸出電壓經(jīng) D 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。電流控制的實質(zhì)也是控制輸出電壓 。請注意區(qū)別，啟動電壓取自被充電電池的，空載不啟動是正常的 有一類開關(guān)管的損壞原因是， TL494 完好，正向通道