文档介绍：剖析电动车充电器
一、工作原理分析(参阅原理图):
UC3842工作原理:
该电路的电源部分使用单端式脉宽调制型开关电源,脉宽调制IC使用的是UC3842。UC3842是一种电流型脉宽控制器,它可以直接驱动MOS管、IGBT等,适合于制作单端电路。
220V整流滤波后的约300V直流电压经电阻R1降压后加到UC3842的供电端(7端),为UC3842提供启动电压,UC3842内部设有欠压锁定电路,其开启和关闭阈值分别为16V和10V。在开启之前,UC3842消耗的电流在1mA以内。启动正常工作后,它的消耗电流约为15mA。反馈绕组为其提供维持正常工作电压。由于漏感等原因,开关电源在每个开关周期有很大的开关尖峰,即使在占空比很小时,辅助电压也不能降到足够低,所以辅助电源的整流二极管上串一个电阻(R3),它和C9形成RC滤波,滤掉开通瞬间的尖峰。接在4脚的R5、C6决定了开关电源的工作频率。计算公式为:Fosc (kHz) = / (RT (k) × CT (uf)),此电路的工作频率为40KHz。
过载和短路保护,通过在开关管的源极串一个电阻(R12),把电流信号经R10、R11送到3842的第3脚来实现保护。当电源过载时,3842保护动作,使占空比减小,输出电压降低,3842的供电电压也跟着降低,当低到3842不能工作时,整个电路关闭,然后靠R1开始下一次启动过程。在这种保护状态下,电源只工作几个开关周期,然后进入很长时间(约
500ms)的启动过程,平均功率很低,即使长时间输出短路也不会导致电源的损坏。
稳压过程:
UC3842的2脚是电压检测端。输出电压经R18、R19、W1分压为U4(TL431)参考端(1脚)提供参考电压。TL431是一个有良好的热稳定性能的三端可调分流基准源。,所以当在参考端引入输出反馈时,器件可以通过从阴极(3脚)到阳极(2脚)很宽范围的分流,控制输出电压。若输出电压增大,反馈量增大,TL431的分流也就增加。线性光耦(U2)的发光二极管亮度增加,输出电阻减小。UC3842的2脚电压升高,驱动脉宽减小。最终使电压稳定下来。
充电过程:
当BATT+、BATT-接上畜电池时,畜电池正端经R13、D10使K1吸合。充电回路闭合,畜电池开始充电。当畜电池接反时,由于D10反向截止,K1不会吸合,充电回路处于断开状态。不会烧坏R14、D7、D8、C11等元件。
刚充电时,畜电池电压很低,充电电流会很大。R14两端的压降大于U3A的2脚R23、R24的分压电压,U3A输出高电平,D13(红色,充电指示灯)亮。,R14两端的压降等于U5A的3脚R30、R31的分压电压,U5A开始起控。只要输出电流有一点增加,U5A的1脚随即输出低电平,U2的1、2脚电流增加,4、5脚电阻减小,U1的2脚电压升高,输出电压下降,。
随着充电时间的增加,畜电池的电压也渐渐上升,当充电电压达到最高充电电压(44V)时。,U4开始起控,使电压稳定下来。调节W1可以微调电压值。此时电流不再恒定,而是渐渐减小。U5A也不再起控,一直处于高电平输出状态,由于D17的反向截止,不会影响输出电压。
当