基于KA3842的电动车充电器原理

基于KA3842的电动车充电器原理
常用电动车充电器根据电路结构，有一款是以KA3842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。

原理图如下：
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KA3842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KA3842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的高恒压值。

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LM358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，电流逐渐减小。

当充电电流减小到250mA—400mA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，
附上3842的内部框图
①脚是误差放大器的输出端，外接阻容元件用于改善误差放大器的增益和频率特性；
②脚是反馈电压输入端，此脚电压与误差放大器同相端的 2.5V 基准电压进行比较，产生误差电压，从而控制脉冲宽度；
③脚为电流检测输入端，当检测电压超过1V时缩小脉冲宽度使电源处于间歇工作状态；
④脚为定时端，内部振荡器的工作频率由外接的阻容时间常数决定，f=1.8/(RT×CT)；
⑤脚为公共地端；
⑥脚为推挽输出端，内部为图腾柱式，上升、下降时间仅为 50ns 驱动能力为±1A ；
⑦脚是直流电源供电端，具有欠、过压锁定功能，芯片功耗为15mW；
⑧脚为5V 基准电压输出端，有50mA 的负载能力。

元件的参数见下图
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KA3842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,KA3842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。