以tl494为核心构成的充电器电路如图所示。
按下启动按键an,市电电压经保险管fu1送到由c1、l1和c2等组成的线路滤波器,滤除市电电网中的高频干扰脉冲,再通过vd1~vd4组成的整流堆桥式整流,由c3滤波,在c3两端建立300v左右的直流电压。
300v电压不仅加到vt1的c极,而且通过启动电阻r2和限流电阻r3限流后加到vt1的b极,为vti的b-e结提供启动电流使它导通。随后使vt1和vt2工作在自激振荡状态。vtl和vt2工作在自激振荡状态后,t1的次级绕组输出的脉冲电压经vd9和vdlo全波整流,c9滤波产生24v直流电压。
c9两端的24v电压不仅通过r19为驱动电路供电,而且加到电源控制芯片icl(tl494)供电端⑥脚。ic1的⑥脚获得供电后,它内部的基准电源形成sv电压,该电压不仅从⒁脚输出,而且为ic1内部的振荡器、触发器、比较器、误差放大器等电路供电。振荡器获得供电后,与ici的⑤脚、⑥脚外接的定时元件c14、r26通过振荡产生锯齿波脉冲电压。该锯齿波脉冲作为触发信号控制pwm比较器产生矩形激励脉冲,再经rs触发器产生两个极性相反、对称的激励信号,通过驱动电路放大后从ic1的⑧脚和⑾脚输出。从ic1的⑧脚和⑾脚输出的激励脉冲通过vt4和vt3放大后,再经t2耦合,驱动开关管vt1和vt2交替导通,从而使开关管进入他激式工作状态。开关电源进入稳定的他激式工作状态后,t2次级绕组输出的脉冲电压经整流滤波后为它的负载供电,其中,4-5和4-6绕组输出的脉冲电压通过vdlo和vd9全波整流,在c9两端产生稳定的24v的直流电压。该电压第一路为tl494供电;第二路为自动断电控制电路供电;第三路为继电器k供电;第四路通过r12使电源指示灯led1发光,表明该充电器已开始工作。9-7和9-8绕组输出的脉冲电压通过vd15和vd16全波整流,在cio两端产生稳定的44v直流电压,该电压通过隔离二极管vd17不仅为蓄电池充电,而且为tl494的误差放大器提供取样电压。
当市电电压降低或负载较重引起vd17负极电压下降时,该电压通过r35、r33和r34取样后的电压下降,通过ic1的①脚使误差放大器1的同相输入端电压下降,而反相输入端
②脚输入的参考电压保持不变,经ici内的误差放大器、pwm电路处理后,使ici的⑧脚、
⑨脚输出的激励脉冲占空比增大,开关管vt1和vt2导通时间延长,开关变压器t1存储的能量增大,开关电源输出电压升高到正常值,实现稳压控制。若开关电源输出电压升高时,控制过程相反。ici的⒁脚输出的sv电压通过r31和r32分压后,作为参考电压加到ici的②脚。
充电器设有充电、显示控制电路,主要由icl/ic2 (lm358)、取样电阻r10、双色发光管led2和led3等元器件构成。由于r10串联在开关变压器t1的次级绕组和地之间,所
以充电期间会在r10两端产生下正、上负的压降。这个压降不仅通过r17加到ic2的反相输入端②脚,而且通过r27加到ic1的⒂脚,同时ic1的⒁脚输出的5v电压经r28也加到ici的⑥脚。当蓄电池需要充电时,开关电源的负载较重,在稳压控制电路的控制下,开关管导通时间较长,充电电流较大,为蓄电池快速充电。同时在r10两端建立的压降(负压)较高,一方面使ici的⒂脚输入微弱的负电压,经ic1内部误差放大器处理后,使ic1的⑧脚和⑾脚输出的激励脉冲的占空比限制在一定范围内,以免开关管过流损坏;另一方面因ic2的③脚接地,电压恒定为零,所以ic2的②脚输入负压后它的①脚输出高电平控制电压。该电压第一路通过r13使vt5导通,继电器k的驱动线圈有导通电流流过,于是驱动线圈产生的磁场使它内部的触点吸合,取代按键开关an为充电器供电;第二路通过r14限流,使双色发光管内的红色发光管led2发光,表明充电器工作在恒流充电状态;第三路使ic2的⑥脚输
入高电平,致使ic2的⑦脚输出低电平电压,绿色发光管led3因无导通电压而不能发光。
随着恒流充电状态的不断进行,蓄电池两端的电压逐渐升高,充电电流大幅度减小,r10产生的压降使ici的⑥脚电位由负压升高到零,经ici处理后,不再影响激励脉冲的占空比,但仍有一定压降使ic2的①脚输出高电平,红色充电指示灯仍发光,此时开关电源在稳压控制电路的作用下,使输出电压升高并保持稳定,c15两端电压为44v,充电器进入恒压充电阶段。
在恒压充电阶段,随着蓄电池所充电压不断增加,充电电流进一步减小。当电流减小到转折电流后,在r10两端产生的压降减小,于是ic1的⒁脚输出的5v电压通过r18使ic2的②脚输入电压高于③脚电位时,ic2的①脚输出低电平控制电压,不仅使红色发光管led2因无导通电压而熄灭,而且使vt5截止,继电器k的线圈因无导通电流而不能形成磁场,致使k内的触点释放,切断市电输入回路,充电器停止工作,避免了蓄电池因过充电而影响使用寿命。
另外,该充电器还设有过流保护、软启动电路、欠压保护等电路。
当蓄电池或整流管vd15、vd16、c10等元器件异常使r10两端的负压过大时,通过r27使ic1的⑤脚输入的负压过大,被ici内部电路处理后,使ici的⑧、⑾脚不能输出激
励脉冲,开关管停止工作,避免了开关管因过流损坏。
tl494的④脚外接的c13是软启动控制电容。开机瞬间因c13两端电压为零,所以tl494的⒁脚输出的sv基准电压通过c13和r25构成充电回路,在r25两端建立一个由高到低的电压。该电压通过tl494的④脚输入,通过比较器处理后使⑧脚和⑾脚输出的激励脉冲占空比由小逐渐增大到正常,避免了开关管在开机瞬间过激励损坏,实现软启动控制。
tl494供电端⑿脚为电源供电端,当输入的电压低于7v,则它内部的欠压保护电路动作,使tl494停止工作,实现了欠压保护。
常见故障检修:
(1)充电器不工作
充电器不工作,是指充电器无任何反应,主要检查市电输入电路、ic1供电电路、开关管、开关变压器、保护电路等是否正常,检修实践中发现,开关管vt3、vt4击穿损坏较为常见。
(2)充电器输出电压低
检修时,首先充电器处于空载状态,检查充电电压是否正常,若正常,说明蓄电池有故障,若不正常,检查tl494及其外围元器件是否正常,另外,开关变压器t1负载元件漏电、不良也会引起充电器输出电压低的故障。检修时,若发现有不正常,则更换相应元器件。
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TL494构成的充电器电路图
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