电动车无刷控制器原理图
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电动车无刷控制器原理图（mc33033) 2007/05/04 01:00
48V500W有刷电摩控制器电原理图2007/05/15 17:13
几款有刷电动自行车控制器
2007/05/14 03:51
伟星有刷电机控制器
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ZKC3615MZ有刷电机控制器
新旭WMB型24V280W有刷电机控制器
电动车充电器原理及维修
常用电动车充电器根据电路结构可大致分为两种。
第一种是以u c3842驱动场效应管的单管开关电源，配合LM358双运放来实现三阶段充电方式。
其电原理图和元件参数见图表1
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图表1
工作原理：220v交流电经T0双向滤波抑制干扰，D1整流为脉动直流，再经C11滤波形成稳定的300V左右的直流电。
U1 为TL3842脉宽调制集成电路。
其5脚为电源负极，7脚为电源正极，6脚为脉冲输出直接驱动场效应管Q1(K1358) 3脚为最大电流限制，调整R25(2.5欧姆)的阻值可以调整充电器的最大电流。
2脚为电压反馈，可以调节充电器的输出电压。
4脚外接振荡电阻R1,和振荡电容C1。
T1为高频脉冲变压器，其作用有三个。
第一是把高压脉冲将压为低压脉冲。
第二是起到隔离高压的作用，以防触电。
第三是为uc3842提供工作电源。
D4为高频整流管（16A60V）C10为低压滤波电容,D5为12V稳压二极管， U3(TL431)为精密基准电压源，配合U2(光耦合器4N35) 起到自动调节充电器电压的作用。
调整w2(微调电阻)可以细调充电器的电压。
D10是电源指示灯。
D6为充电指示灯。
R27是电流取样电阻（0.1欧姆，5w）改变W1的阻值可以调整充电器转浮充的拐点电流（200－300 mA）通电开始时，C11上有300v左右电压。
此电压一路经T1加载到Q1。
第二路经R5,C8,C3, 达到U1的第7脚。
强迫U1启动。
U1的6脚输出方波脉冲，Q1工作，电流经R25到地。
同时T1副线圈产生感应电压，经D3,R12给U1提供可靠电源。
T1输出线圈的电压经D4,C10整流滤波得到稳定的电压。
此电压一路经D7（D7起到防止电池的电流倒灌给充电器的作用）给电池充电。
第二路经R14,D5,C9, 为LM358(双运算放大器，1脚为电源地，8脚为电源正)及其外围电路提供12V工作电源。
D9为LM358提供基准电压，经R26,R4分压达到LM358的第二脚和第5脚。
正常充电时，R27上端有0.15－0.18V左右电压，此电压经R17加到LM358第三脚，从1脚送出高电压。
此电压一路经R18,强迫Q2导通，D6（红灯）点亮，第二路注入L M358的6脚，7脚输出低电压，迫使Q3关断，D10(绿灯)熄灭，充电器进入恒流充电阶段。
当电池电压上升到44.2V左右时,充电器进入恒压充电阶段，输出电压维持在44.2V左右，充电器进入恒压充电阶段，电流逐渐减小。
当充电电流减小到200mA—300mA时，R27上端的电压下降，LM358的3脚电压低于2脚，1脚输出低电压，Q2关断，D6熄灭。
同时7脚输出高电压，此电压一路使Q3导通，D10点亮。
另一路经D8，W1到达反馈电路，使电压降低。
充电器进入涓流充电阶段。
1－2小时后充电结束。
充电器常见的故障有三大类:
1：高压故障 2;低压故障 3：高压，低压均有故障。
高压故障的主要现象是指示灯不亮，其特征有保险丝熔断，整流二极管D1击穿，电容C11鼓包或炸裂。
Q1击穿,R25开路。
U1的7脚对地短路。
R5开路，U1无启动电压。
更换以上元件即可修复。
若U1的7脚有11V以上电压，8脚有5V电压，说明U1基本正常。
应重点检测Q1和T1的引脚是否有虚焊。
若连续击穿Q1，且
Q1不发烫，一般是D2,C4失效，若是Q1击穿且发烫，一般是低压部分有漏电或短路，过大或UC3842的6脚输出脉冲波形不正常，Q1的开关损耗和发热量大增，导致Q1过热烧毁。
高压故障的其他现象有指示灯闪烁，输出电压偏低且不稳定，一般是T1的引脚有虚焊,或者D3,R12开路,TL3842及其外围电路无工作电源。
另有一种罕见的高压故障是输出电压偏高到120V以上，一般是U2失效，R13开路所致或U3击穿使U1的2脚电压拉低，6脚送出超宽脉冲。
此时不能长时间通电，否则将严重烧毁低压电路。
低压故障大部分是充电器与电池正负极接反，导致
R27烧断，LM358击穿。
其现象是红灯一直亮，绿灯不亮，输出电压低，或者输出电压接近0V，更换以上元件即可修复。
另外W2因抖动，输出电压漂移，若输出电压偏高，电池会过充，严重失水，发烫，最终导致热失控，充爆电池。
若输出电压偏低，会导致电池欠充。
高低压电路均有故障时，通电前应首先全面检测所有的二极管，三极管，光耦合器4N35，场效应管，电解电容，集成电路，
R25,R5,R12,R27，尤其是D4（16A60V,快恢复二极管），C10(63V,470UF)。
避免盲目通电使故障范围进一步扩大。
有一部分充电器输出端具有防反接，防短路等特殊功能。
其实就是输出端多加一个继电器，在反接，短路的情况下继电器不工作，充电器无电压输出。
还有一部分充电器也具有防反接，防短路的功能，其原理与前面介绍的不同，其低压电路的启动电压由被充电池提供，且接有一个二极管（防反接）。
待电源正常启动后，就由充电器提供低压工作电源。
第二种充电器的控制芯片一般是以T L494为核心，推动2只13007高压三极管。
配合LM324（4运算放大器），实现三阶段充电。
见图表2
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给C4充电，经TF1高压绕组，TF2主绕组,V2等形成启动电流。
TF2反馈绕组产
生感应电压，使V1，V2轮流导通。
因此在TF1低压供电绕组产生电压，经D9,D10整流，C8滤波，给TL494,LM324,V3,V4等供电。
此时输出电压较低。
TL494启动后其8脚，11脚轮流输出脉冲，推动V3,V4，经TF2反馈绕组激励V1,V2。
使V1,V2,由自激状态转入受控状态。
TF2输出绕组电压上升，此电压经R29,R26,R27分压后反馈给TL494的1脚（电压反馈）使输出电压稳定在41.2V上。
R30是电流取样电阻，充电时R30产生压降。
此电压经R11,R12反馈给TL494的15脚（电流反馈）使充电电流恒定在1.8A左右。
另外充电电流在D20上产生压降，经R42
到达LM324的3脚。
使2脚输出高电压点亮充电灯，同时7脚输出低电压，浮充灯熄灭。
充电器进入恒流充电阶段。
而且7脚低电压拉低D19阳极的电压。
使TL494的1脚电压降低，这将导致充电器最高输出电压达到44.8V。
当电池电压上升至44.8V时，进入恒压阶段。
当充电电流降低到0.3A—0.4A时LM324的3脚电压降低，1脚输出低电压，充电灯熄灭。
同时7脚输出高电压，浮充灯点亮。
而且7脚高电压抬高D19阳极的电压。
使TL494的1脚电压上升，这将导致充电器输出电压降低到41.2V上。
充电器进入浮充。
电动车充电器的设计
一、密封铅酸蓄电池的充电特性
电池充电通常要完成两个任务，首先是尽可能快地使电池恢复额定容量，另一是使用小电流充电，补充电池因自放电而损失的能量，以维持电池的额定容量。
在充电过程中，铅酸电池负极板上的硫酸铅逐渐析出铅，正极板上的硫酸铅逐渐生成二氧化铅。
当正负极板上的硫酸铅完全生成铅和二氧化铅后，电池开始发生过充电反应，产生氢气和氧气。
这样，在非密封电池中，电解液中的水将逐渐减少。
在密封铅酸蓄电池中，采用中等充电速率时，氢气和氧气能够重新化合为水。
过充电开始的时间与充电的速率有关。
当充电速率大于Ｃ／５时，电池容量恢复到额定容量的８０％以前，即开始发生过充电反应。
只有充电速率小于Ｃ／１００，才能使电池在容量恢复到１００％后，出现过充电反应。
为了使电池容量恢复到１００％，必须允许一定的过充电反应。
过充电反应发生后，单格电池的电压迅速上升，达到一定数值后，上升速率减小，然后电池电压开始缓慢下降。
由此可知，电池充足电后，维持电容容量的最佳方法就是在电池组两端加入恒定的电压。
浮充电压下，充入的电流应能补充电池因自放电而失去的能量。
浮充电压不能过高，以免因严重的过充电而缩短电池寿命。
采用适当的浮充电压，密封铅酸蓄电池的寿命可达１０年以上。
实践证明，实际的浮充电压与规定的浮充电压相差５％时，免维护蓄电池的寿命将缩短一半。
铅酸电池的电压具有负温度系数，其单格值为－４ｍＶ／℃。
在环境温度为２５℃时工作很理想的普通（无温度补偿）充电器，当环境温度降到０℃时，电池就不能充足电，当环境温度上升到５０℃时，电池将因严重的过充电而缩短寿命。
因此，为了保证在很宽的温度范围内，都能使电池刚好充足电，充电器的各种转换电压必须随电池电压的温度系数而变。
常见的几种充电模式为：
１．限流恒压充电模式，其充电曲线和转换电压如图１所示。
２．两阶段恒流充电模式，其充电曲线和转换电压如图２所示。
３．恒流脉冲充电模式，其充电曲线和转换电压如图３所示。
此三种充电模式均为业界推荐采用，其各阶段充电电流间的转换，都分别受有温度补偿的转换电压Ｖｍｉｎ（快充最低允许电压）、Ｖｂｉｋ（快充终止电压）和Ｖｆｌｔ（浮充电压）控制。
国外已开发出多款具有上述功能的专用充电集成电路，如ＵＣ３９０６，ｂｑ２０３１等。
二、ＤＢ３６１６Ｃ电动自行车充电器的制作实例
目前国内市场上的电动自行车大多采用３６Ｖ或２４Ｖ密封铅酸蓄
电池组，为了降低成本，与其相配套的充电器大多采用简化的恒流恒压模式，充电曲线见图４。
此方案与图１相比，由于省却了补足充电阶段（即Ｖｌｋ高电压恒压过充电阶段），故电池的容量只能恢复到额定容量的８０％～９０％，同时，其充电转换电压也没有温度补偿。
在冬夏两季易出现充电不足或过充电现象。
再者，由于串联电池组中各个电池的自放电率亦不尽相同，如果采用恒定的浮充电压，那么将影响单体电池的充电状态。
本充电机实例采用图３充电模式，原理图见图５。
本机选用ＡＣ／ＤＣ谐振式高效变换器组件ＤＢＸ６００１，作为前级隔离降压。
此组件效率高达９２％以上。
组件输出的６０Ｖ直流电，由ｃ、ｄ端进入后级充电电路。
后级功率元件采用低导通压降器件，考虑到便携性，本机采用小型化设计，内置自动小型风扇，整机体积为７５ｍｍ×１３０ｍｍ×５０ｍｍ。
ＩＣ和Ｑ１、Ｌ、Ｄ１等组成快速恒流充电系统。
ＩＣ采用ＳＧ３８４２，Ｒ１、ＤＺ１、Ｃ３、Ｃ４为ＩＣ的供电电路，Ｒ４、Ｃ６决定ＩＣ的振荡频率，Ｃ５、Ｒ３为补偿元件。
刚开始充电时，电池电压较低，ＰＣ不导通（原理后述）。
ＩＣ①脚被Ｒ３、Ｒ４拉到地电位，⑥脚输出约１００ｋＨｚ脉冲，通过Ｒ８加到Ｑ１栅极，控制Ｑ１通断。
Ｑ１导通期间，ＤＢＸ６００１③脚输出的充电电流，经储能电感Ｌ、外接电池Ｅ、Ｑ１、Ｒ６到④脚。
在给电池充电的同时，电感Ｌ也存储着能量，充电电流呈线性增大，并在Ｒ６上产生检测压降，经Ｒ５、Ｃ７传递到ＩＣ③脚。
当③脚上的电压达到１．１Ｖ时，⑥脚关闭脉冲，Ｑ１截止。
此时电感Ｌ中的磁场能释放，所产生的电流继续向电池供电。
Ｄ１为Ｌ提供续流通道。
平均充电电流的大小由Ｒ６决定。
电池充满后，ＰＣ导通，⑧脚输出的５Ｖ电压经ＰＣ加到Ｒ２上，①脚的电位高于２．５Ｖ时，⑥脚关闭输出，充电器停止充电。
ＤＢＭ３６为３６Ｖ铅酸电池组专用充电检测与控制模块，内部有两种充电模式。
ＤＢＭ３６的工作原理是：
当电池电压接入ＤＢＭ３６②端时，工作于恒流脉冲充电模式，即②脚电位小于４５Ｖ时，④脚输出高电位，光耦ＰＣ不导通，ＩＣ组成的充电电路开始工作，同时Ｑ２导通，风扇ＦＳ得电工作。
当电池电压逐渐升高，②脚电位达到４５Ｖ时，触发器ａ翻转，④脚输出低电平，光耦ＰＣ初级流过电流，次级导通，ＩＣ①脚高于２．５Ｖ，⑥脚停止输出脉冲，Ｑ２截止，充电器停止充电。
同时风扇停转。
随后电池电压逐渐下降，当电压下降到４１．５Ｖ时，触发器ａ复位，④脚输出高电平，光耦ＰＣ截止，解除对ＩＣ的封锁，充电器重新输出电流。
周而复始，充电的时间越来越短，电池电压由４５Ｖ下降到４１．５Ｖ的自放电时间越来越长，电量逐步恢复到１００％。
此种状态由充电指示灯ＬＥＤ充电时灭、停充时亮表现出来，而风扇的工作状态刚好与ＬＥＤ相反：充电时转动，停充时停转。
Ｒ９、Ｃ１０、ＤＺ２组成ＤＢＭ３６的供电电路。
当电池电压接入③端时，ＤＢＭ３６工作于恒流恒压充电模式，开始时，充电器输出１．６Ａ恒流连续对电池充电，当电池电压上升到４５Ｖ时，ＤＢＭ３６③脚检测基准电压由４５Ｖ自动切换到４１．５Ｖ并保持不变，通过光耦ＰＣ的反馈，充电器则由恒流充电转换为恒压浮充充电状态。
应当注意，如充电电流过大，使电池的温度显著增加，那么自放电电流可能会超过充电电流，温度的继续升高，使Ｖｂｌｋ不断下降，将出现严重的过充电反应，影响电池的寿命。
另外，当工作于恒流恒压充电方式时，充电器应先接入电池，然后再接入２２０Ｖ市电。
否则，充电器输出的４５Ｖ电压会使ＤＢＭ３６误判，而直接切换到41.5恒压浮充状态，造成电池充电不足。
用于对２４Ｖ蓄电池组的充电测控，需用ＤＢＭ２４模块。