【正文】 時間的倉促以及自身專業(yè)水平的不足，整篇論文肯定存在尚未發(fā)現(xiàn)的缺點和錯誤。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。通過畢業(yè)設計，我不僅溫習了以前在課堂上學習的專業(yè)知識，同時我也學習和體會到了電 路設計的基本技能和思想。 本科畢業(yè)設計論文 36 參考文獻 [1] 黃俊 . 電力電子技術 . 北京 :機械工業(yè)出版社， [2] 童詩白，華成英 . 模擬電子技術基礎 . 北京：高等教育出版社， [3] 閻石 . 數(shù)字電子技術基礎 . 北京：高等教育出版社， [4] 邱關源 . 電路 . 北京：高等教育出版社， [5] 孫立群，張寶金 . 電動自行車充電器維修 . 人民郵電出版社 , [6] 邱振國，劉勝利 . 電動自行車控制原理及檢修技巧 . 機械工業(yè)出版社， [7] 朱松然 . 蓄電池手冊 . 天津：天津大學出版社， [8] 汪國強，徐徽 . 世界電動自行車發(fā)展狀況 . 長沙：中南大學出版社， [9] 崔萬安 . 電動自行車 . 北京：機械工業(yè)出版社， [10] 徐保伯，劉務華，劉怡 . 電動自行車的發(fā)展及其動力電池的選擇 . 電池工業(yè)， [11] 忻元敏 .電動自行車的發(fā)展和展望 .摩托車技術 , [12] 吳文琳 .電動自行車電路維修 .機械工業(yè)出版社 , [13] 李久勝 . 馬洪飛，電氣自動化專業(yè)英語 . 哈爾濱工業(yè)大學出版社， [14] Rashid M Electronics. , [15] TTL Logic Data Instruments, [16] ，電子工程師之家 [17] ，電動車論壇 [18] ，中國電子電器網(wǎng) [19] ，中國 ic 網(wǎng) [20] ，中國電動車網(wǎng) 本科畢業(yè)設計論文 37 致 謝 當畢業(yè)論文寫到這里的時候，為期三個多月的畢業(yè)設計基本要畫上句號了，三個多月的時間可以說長也可以說短，但在這一百天的時間里，在王宇炎老師的耐心指導下，畢業(yè)設計比較順利圓滿的完成了，自己也可謂有了一個全新的提高。這些都需要我們進一步去了解，去研究。 鎳金屬氫化物電池、磷酸鐵電池等一些新型電池已經(jīng)被越來越的的人研究。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。目前許多國家都在研究電動自行車這方面的技術，電動自行車充滿著廣闊的前景，已經(jīng)成為我們生活中不可缺少的一部分。這是因為，充電器電流檢測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，對初學者理解電流檢測比較器翻轉經(jīng)過有一定困難[20]。 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。 在維修充電器過程中，關鍵是找到電壓負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。需要提醒的是：（ 1）膠體電瓶電壓要低一些。 充電器的調整很重要，直接影響電瓶使用壽命。 維修充電器安全問題很重要，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。但是穩(wěn)壓反饋系統(tǒng)有問題， TL494 送到開關管的脈沖占空比增加，會使開關管控制失控，造成開關管損壞。更換零件后通知檢查，不帶負載，但要在市電輸入端串聯(lián)一只普通的 100 瓦白熾燈泡，開機時，若白熾燈泡閃亮一下變暗，同時半橋式充電器各種發(fā)光管正常發(fā)光，說明基本修好了，可以進行其他項目了；如果白熾燈泡常亮不變暗，說明還 有其他故障?？蛰d有輸出說明自激正常，但是本科畢業(yè)設計論文 34 沒有建立起正常的控制系統(tǒng)，帶負載后自激條件被破壞停止振蕩，輸出電壓消失。例如空載有較低輸出電壓，帶負 載輸出消失。這些集成電路工作需要電源，通電起始，啟動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]。 小結 很多半橋式充電器，以 TL494 為核心，結構十分類似， TL494 內(nèi)部包含了振蕩、三角波形成、 PWM、運放等基本單元電路，穩(wěn)壓和限流反饋加到運放端。當充電電流較大時，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 點亮；當充電電流較（小于 20mA）時， +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點亮。 D1 D14 的作用與 D D7 相似，保護 Q Q4，把 B2 初級的反激能量回送電源。 （ 5）推挽驅動 由 Q Q B2 等元件組成。 R3 是電流取樣電阻，取樣電壓經(jīng) R13加到 TL494 的 ⒂ 腳進行電流控制。隨著 C18 的充電， ④ 腳電壓逐漸降低，導通占空比逐漸增大，輸出電壓逐漸受控。 R R24 分壓值設定死區(qū)控制 ④ 腳的電位，限定最大導通占空比小于。 C1 R19 與內(nèi)部電路形成振蕩，當這兩只阻容元件參數(shù)為圖標數(shù)值時，振蕩頻率約為 50Khz。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。保護機理是泄放 B3 初本科畢業(yè)設計論文 33 級的反 激能量和漏感儲能，消除反峰電壓。 B3 的次級 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。 TL494 開始工作，于是 Q Q2 便由自激轉為他激，在相位差為 180176。此后，這種過程重復進行而形成振蕩。但當磁感應強度增大到飽和點 Bm 時，電感量迅速減小， Q1 的集電極電流急劇增加，增加的速率遠大于其基極電流的增加， VCE 升高，于是 Q1 退出飽和進入放大區(qū)，推動變壓器 B2 的 ② ④ 、① ② 、 ③ ⑤ 繞組感應電 壓將反向。與此同時， ③ ⑤ 繞組感應出 ③ 腳正、 ⑤ 腳負的電壓，使 Q2 截止 [8]。設 Q1 由于 R5 偏壓而微導通，則推動變壓器 B2 的② ④ 繞組感應出極 性是 ② 腳正、 ④ 腳負的電壓，于是 ① ② 繞組感應出 ① 腳正、② 腳負電壓加到 Q1 的發(fā)射結，加速 Q1 的導通。自激振蕩是利用磁芯和特性產(chǎn)生的，具體過程如下。 （ 2）自激加他激半橋輸出電路 主要由 Q Q B B3 等元件組成。 山東 GD36 充電器工作原理 工作原理如下： 性能指標 輸入電壓： 170260V；輸出電壓： 44V（可調） 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、自激加他激半橋轉換、 PWM 控制、電壓控制、電流控制、輸出整流濾波六部 分組成。 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。 三段式充電器，第一階段電流負反饋起主導作用；第二階段從電流負反饋起主導作用逐漸過渡到電壓負反饋起主導作用；第三階段電壓負反饋起主導作用。充電器 PWM 輸入的預設比較電壓一般有兩個：（ 1）限流充電階段，比較高；（ 2）涓流充電階段，比價低。 舉個例子說明電壓閉環(huán)控制過程，如果輸出的充電電壓 ↑， →電壓負反饋的量 ↑， →PWM 輸入的浮動的比較電壓 ↓（該值 =預設電壓 負反饋電壓），→PWM 輸出的占空比 ↓， →開關管的導通比 ↓， →輸出的充電電壓 ↓。（ 2）開關管導通比由脈寬調制（ PWM）電路決定，脈寬調制電路（ PWM）是電壓比較器，有兩個輸入：一個是比較基準 —幅度恒定的鋸齒波（三角波），一個是浮動的比較電壓 —預設值和負反饋混合后的電壓。 山東 GD36 充電器原理與分析 總結一下前面講的開關電源充電器的核心：（ 1）將市電整流后的直流電，通過開關管給開關變壓器初級通電，開關管導通比（占空比）高，變壓器次級繞組電壓就高，反之，開關管導通比低，變壓器次級繞組電 壓就低。當該腳接基準電壓時，輸出呈推挽型，輸出方波 最大占空比為 48%。 TL494 為脈寬調制集成電路芯片，也就是開關電源脈寬調制集成電路，是 PWM 脈寬控制的但開關驅動電路，被廣泛用于當前電動自行車充電器電路中。當雙穩(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。 工作原理簡述 TL494 是一個 固定頻率的脈沖寬度調制電路，內(nèi)置了線性鋸齒波振蕩器，振蕩頻率可通過外部的一個電阻和一個電容進行調節(jié)，其振蕩頻率如下 [16]： TTf RC? ? 圖 41 TL494 內(nèi)部結構框圖 本科畢業(yè)設計論文 26 輸出脈沖的寬度是通過電容 CT 上的正極性鋸齒波電壓與另外兩個控制信號進行比較來實現(xiàn)。 內(nèi)置功率晶體管可提供 500mA 的驅動能力推或拉兩種輸出方式。 內(nèi) 置 5V 參考基準電壓源。 片內(nèi)置線性鋸齒波振蕩器，外置振蕩元件僅兩個（一個電阻和一個電容）。 TL494 有SO16 和 PDIP16 兩種封裝形式，以適應不同場合的要求。 TL494 脈寬調制電路芯片 167。 * 發(fā)光二極管 LED3 點亮時，表明電池已經(jīng)充滿電應切斷電源停止充電。 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 點亮。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，啟動電壓來自被充電的電池，這類充電器不接電池或電池損壞是不工作的，并不是故障 [6]。使用中，忌諱充電電流大時先拔電池充電插頭，后切斷市電，這樣操作容易損壞 TL494。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管的占空比有關，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 TL494。 目前半橋式充電器采用的 PWM 芯片基本是 TL494，加市電瞬間芯片無電并不工作，功率開關管和推動變壓器及其外圍元件形成自激振蕩，串聯(lián)在功率開關管中點和 310V 之間 T2 初級繞阻有電流通過，在 T2 的初級獨立繞組產(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，很快進入正常。無論何種電動車充電器，主電源都連接電池，為 了人身安全，與市電應該是隔離的。 一般把供給電源 PWM 專用芯片的叫高壓側輔助電源，供主電源的電壓，電流負反饋和充電模式轉換電路的叫低壓側輔助電源。 167。 顯然，不僅電池反接不能充電，電池因故障達不到基本（ W1 齊納擊穿）值也不能充電。當電池反接時， D07 反偏截止， BG3 因沒有基極電流截止，繼電器不動作，常開觸點 J1 切斷充電通路；當電池連接正確并且電池殘余電壓 達到一定值時， 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)設計論文 22 提供足夠的基極電流， BG3 導通，繼電器 J1 吸合線圈得電動作，常開觸點 本科畢業(yè)設計論文 23 J1 閉合，接通電池充電通路，進入充電狀態(tài)。電池防反接電路由圖中細虛線部分 D0 W R6 BG J1 組成。 電池防反接電路 有些產(chǎn)品不按國標規(guī)范化生產(chǎn)，往往因充電插口接線相反造成充電器損壞。 V 2 T R V 1EI C 1 U b 1 U b 2V D 1V D 2I 2LCR 圖 37 推挽變流電路 本科畢業(yè)設計論文 21 變 壓 器 一 次和 二 次 電 壓變 壓 器 的磁 通 變 化 ΦΦ HH Φ 1Φ 1 圖 38 推挽變流電路波形 特別需要注意的是避免發(fā)生兩個管子 V1 和 V2 同時導通的狀態(tài) [3]。推挽式變流電路由于變壓器上加上正負電壓，提高了變壓器的利用率。 推挽式 變流電路 這是一種適合中容量至大容量的方式，其基本電路和波形如圖 37 和圖38 所示。加上閉環(huán)反饋就可以穩(wěn)定電壓、電流或限制功率 [5]。 開關電源中開關導通時間長，傳輸電能多， 次級繞組的輸出電壓高，電流就相應大。圖 36（ a）是全橋式的，成本高，市場上不多見。 功 率轉換部分由變壓器進行能量轉換和傳遞，是個關鍵部位，由于變壓器能對交流進行電能傳遞，對直流電需要通過開關將通過初級繞阻的電