電瓶車充電器的基本原理和故障維修

電瓶車充電器出現了故障，風扇一直不轉，充電時紅燈亮，說明有電壓輸出給電瓶充電，有負載電流。

但是風扇不轉，即使能夠充電，該充電器也不能使用，風扇不轉，充電器內部散熱效果很差，會導致開關管過熱而燒毀！

那么對于出現這種情況該如何維修呢？

想維修電瓶車充電器，首先得對充電器的基本原理有一定的了解，熟悉基本電路圖，熟悉充電器中常用的元器件，了解各模塊的功能，下面先了解一下充電器的基本原理。

充電器的基本原理

1、目前電瓶車充電器基本上都是采用開關電源的設計方式，因為開關電源轉換效率高、體積小、重量輕，設計成本較低。電瓶車充電器的基本原理是：220V交流電先經過熔絲（內部電路電流過大時，熔斷保險絲以達到保護的目的），然后通過整流橋將220V交流電整流約310V的直流電壓，之后通過開關變壓器、開關管、脈寬調制集成電路芯片（UC3842）將310V直流電壓轉換成脈沖交流電壓，經過變壓器二側后再整流輸出電壓給電瓶充電。

2、開關管由UC3842控制，通過調節PWM脈沖寬度調節輸出電壓，而輸出電壓通過TL431基準源控制光耦導通與截止形成負反饋將信號給UC3842用于控制開關管開通/關斷速率，使輸出直流電壓趨于穩定。當輸出電壓偏高時，光耦有電流，發光二極管點亮，使光耦工作，反饋給開關控制電路，降低脈沖寬度使輸出電壓下降。微調TL431旁控制基準源輸出電壓的兩個阻值可調整輸出電壓。

3、充電器直流電壓輸出端負極會有一個采樣電阻，用于采集充電器的輸出電流，改變該阻值可以改變輸出電流。同時，采樣電阻的電壓會接入比較器的輸入端，用于檢測電流，當電流達到某個值時，比較器輸出翻轉信號，驅動紅色LED燈點亮，表示有負載電流；當電流為零或小于某個值時，比較器不翻轉，綠色LED燈點亮，表示沒有負載電流。同時采樣電阻的電壓也會接入另一個比較器輸入端，用于檢測負載電流是否過大，當負載電流過大時，比較器輸出過載信號通過光耦反饋到輸入端脈寬調制電路當中，調整輸出電流。

4、有些型號的充電器負極會接個開關管，當輸出端未接電瓶時，開關管處于關斷狀態，無電壓輸出，當輸出端接上電瓶時，電瓶的電壓會觸發開關管導通，從而有電壓輸出。

5、電瓶車充電器的風扇一般為12V供電，正極接電源，負極接NPN三極管的集電極（一般使用8050三極管），通過控制三極管導通來控制風扇轉動，該風扇的三極管基極由比較器輸出端進行控制，如上圖原理，通過比較器采集是否有負載電流，當有負載電流時，比較器358的5腳（正輸入端）電壓高于6腳（負輸入端電壓），比較器輸出高電平，使三極管8050導通，風扇工作。

6、其中UC3842屬于開關電源脈寬調制集成電路芯片，各引腳的功能如下：

1腳：屬于補償腳，外接阻容元件用于改善誤差放大器的增益和頻率特性，誤差放大器的輸出端；2腳：電壓反饋輸入端，此腳電壓與誤差放大器同相端的2.5V 基準電壓進行比較，產生誤差電壓，從而控制脈沖寬度，用于調節充電器的輸出電壓；3腳：電流取樣輸入端， 當檢測電壓超過1V時縮小脈沖寬度使電源處于間歇工作狀態，用于調整充電器的最大電流；4腳：定時端，外接振蕩電阻和振蕩電容，內部振蕩器的工作頻率由外接的阻容時間常數決定，f=1.72/(RT×CT)5腳：電源負極，即GND；6腳：推挽輸出端，輸出脈寬調制信號，用于驅動開關管，內部為圖騰柱式，上升、下降時間僅為50ns 驅動能力為±1A；7腳：供電電源端VCC，輸入電壓范圍10V~30V以內；8腳：5V基準電壓輸出端，具有50mA的帶載能力。

電瓶車充電器故障維修

1、基本了解電瓶車充電器的原理之后，風扇不轉該如何定位故障呢？以上圖原理為例，風扇由NPN三極管8050驅動，由LM358比較器（LM358輸入運放，此處是使用運放當比較器使用）輸出控制三極管導通，該比較強正輸入端接采樣電阻的電壓，負輸入端接12V經240K和1K的分壓值，約0.05V，而采樣電阻的阻值為0.1Ω，也就是說當負載電流大于500mA時，比較器輸出高電平，使紅色LED燈點亮，同時使8050三極管的基極為高電平，三極管8050導通，風扇工作。

若風扇不轉，首先將風扇插頭拔掉，測量一下風扇接口電壓是否正常，若輸出電壓正常，極有可能是風扇故障引起，可能是風葉被卡住或電機燒壞或導線故障。若仍無輸出電壓，直接測量12V電源電壓，不要測量風扇接口處，因為風扇接口的負極經過三極管開關，直接跨過三極管測量，若不好找可先找到地端（8050的發射極，左下腳），將萬用表黑表筆接地，紅表筆分別測量風扇接口的兩個引腳，若其中一只腳有12V電壓，說明12V電源正常，若兩個引腳都無12V電壓，說明12V電源故障。

（1）若12V電源正常，測量驅動三極管8050好壞（可采用電阻測量法，斷電測量各引腳之間的內阻），若8050已壞，換掉三極管即可，該管子較容易損壞。若8050三極管正常（提問者已說明8050正常，說明不是該管子的問題），那就是后端驅動電路故障，帶載（接上電瓶）通電，測量比較器輸出電壓是否為高電平，若輸出不對，測量比較器輸入端，即采樣電阻的電壓和基準電壓是否正常。如下圖所示，由于紅色LED燈亮，說明比較器輸出正常，那么極有可能是8050基極端的電阻R41變質導致電阻變大或開路或者燒斷使8050基極電壓一直處于低電平狀態，三極管無法導通，所以風扇不轉。（可能原理圖不一樣，控制方式略有差異，但大同小異，理解其基本原理之后根據實物推測，可知哪個元器件損壞）。

（2）若測量12V電源電壓無輸出，測量12V穩壓管是否短路，限流電阻R42是否變質（電阻變大或開路），濾波電容是否短路，整流二極管D13是否開路，若都無故障測量變壓器二側輸出端是否有大于12V的交流電？若無交流電測量初級線圈是否有輸入？關注公眾號 電路一點通 按照這個思路一步步往下查，一定可以查出故障點。

總結：電瓶車充電器故障的原因有很多，風扇故障相對來說還是比較容易查找的，涉及到原理難點不多，關鍵是理解比較器的控制邏輯，掌握其基本思路之后，測量幾個關鍵點電壓即可判斷哪個地方出現故障。充電器常見的故障有：高壓大電流部分故障率最高，比如高壓輸入端保險絲、整流二極管、濾波電容、功率開關管、高壓側的一些大電阻等，其次就是輸出端整流二極管、濾波電容、采樣電阻等故障；還有UC3842脈寬調制芯片也屬于易損壞器件，故障率極高，檢測該器件是否正常時，著重測量一下一些關鍵引腳的電壓，比如7腳電源電壓是否正常（一般10V~17V）、8腳是否有5V基準電壓輸出、2腳電壓是否2.5V左右、6腳是否輸出脈沖方波信號等。若直流電壓輸出偏高，則極有可能是負反饋端出現故障，重點檢測一下基準源TL431、光耦以及其附近的電阻是否正常。若輸出直流電壓偏低，有可能是整流二極管故障、濾波電容失效、功率開關管性能下降、驅動芯片故障、高頻脈沖變壓器損傷等。電器維修需要多拆多看，心中有圖，排故才會得心應手。

審核編輯：湯梓紅