电瓶车充电器充满自停电路分析

whmks

  电瓶车充电器充满自停电路分析
       最近有位坛友发了《3842难到我了》的帖子，出谋策划和参与讨论的坛友很多，大部分坛友（包括我）都是以常规的控制方式去分析，所以没有结果。
       现把该帖主电源的电路图（应该没有大错的地方）发上来，供大家共同分析讨论。
首先把我的分析贴上来，该电源是低档中的较新设计（也可以唬弄人，提高卖点），采用不接电瓶不开机（不同于无输出），充满电后又停机，因无字模块的8脚等同于一个接地的开关，接通时电源就可以按条件工作，关闭时就停止工作。

1、431与光耦的接法
      接法有串联与并联，常规电源一般都是串联接法，并联接法要有外加的起动电压。
     该电源是采用并联接法，所以没有电瓶不会开机，单在3842的7脚接电源也不会开机，因1脚的470R电阻拉低了1脚电压，关闭了芯片的6脚输出，所以不能开机。光耦要有一定导通，光敏二极管阻值降低才能从8脚的5V取电到1脚，1脚电压升高，开通6脚的输出（这里不要小聪明把470R阻值换高或从8脚接电阻到1脚，这样会失去电压环路，电压会彪升。


2、接电瓶开机原理图（图中阻容等数值要等原帖主提供，但不影响原理分析）。接上电瓶后由R1-R6及相关元件组成开机电路。
据分析该电源在接高一档电瓶电压时，如48V错接60V的就容易烧坏图中蓝圈中的稳压管，


3、工作时电压电流环路分析


就这样不哆嗦了，不妥的地方等坛友们纠正和补充。



  

海洋DZ

给你点赞，看来难不倒他了……

whmks

海洋DZ 发表于 2022-6-7 15:48
给你点赞，看来难不倒他了……

谢谢！但愿如此。

358130278

确实是难倒了他，基础知识不多，想着从第一步就跳到10000卜。

红河310

原帖像电子版的盲人摸象……

见楼主这帖子真是开眼了，这是锂电池充电器，没事铅酸电池的那种先大后高再低的分段模式。

whmks

358130278 发表于 2022-6-7 20:16
确实是难倒了他，基础知识不多，想着从第一步就跳到10000卜。

是啊，同一个芯片可根据用途设计出不同的电路，不是一成不变。

whmks

红河310 发表于 2022-6-7 20:58
原帖像电子版的盲人摸象……

见楼主这帖子真是开眼了，这是锂电池充电器，没事铅酸电池的那种先大后高再 ...

谢谢！这很难说，因无字模块可能具有很多功能，也可能有分段充的功能。

徽章电子

楼主高见啊

tjhfdrufo

我认为初始阶段限流是利用 3842  第三脚的电流反馈实现的，3842的第三脚检测开关管的工作电流只要电流超过设定值就停止工作，电路始终间断运行平均电流维持在设计限流值，次级感应出的电流与初级成比例保持一致也就是限制在设计恒流值。充电电流小于恒流后才进入稳压（恒压）-涓流等状态。

whmks

tjhfdrufo 发表于 2022-6-14 07:18
我认为初始阶段限流是利用 3842  第三脚的电流反馈实现的，3842的第三脚检测开关管的工作电流只要电流超过 ...

图中指的3脚是无字模块的三脚，是充电电流的设定脚，不是3842的3脚，二者的概念不同。你指的是副边无恒流，充电时靠3842的3脚进行恒功率充。

tjhfdrufo

你这个电路低压端没有电流检测的电阻如何判定充电电流？   你可以参考一下LED的适配器的工作原理，它就是限压恒流源次级没有芯片利用电阻光耦反馈限制最高电压，利用开关管或芯片（小功率芯片直驱）电流反馈实现恒流。

whmks

tjhfdrufo 发表于 2022-6-14 08:12
你这个电路低压端没有电流检测的电阻如何判定充电电流？   你可以参考一下LED的适配器的工作原理，它就是限 ...

图上二支1W的并联电阻。

hhxx

分析的非常到位，学习了

bg1trk

tjhfdrufo 发表于 2022-6-14 08:12
你这个电路低压端没有电流检测的电阻如何判定充电电流？   你可以参考一下LED的适配器的工作原理，它就是限 ...

你这个电路低压端没有电流检测的电阻如何判定充电电流？   你可以参考一下LED的适配器的工作原理，它就是限压恒流源次级没有芯片利用电阻光耦反馈限制最高电压，利用开关管或芯片（小功率芯片直驱）电流反馈实现恒流。


我在那个起因贴子里发过整机的电路图，图是根据帖子里的两张照片绘制的，个别处可能不准确，大差不差吧：


                                                                  点击看大图
（图中元器件参数没参照实物，乱写的。U3为随意借用的封装，其型号无意义）

上图，防反接MOS前面的R15、R16为电流检测电阻。

这个充电器的保护功能说起来也简单：
1 空载停机：输出端不接电池时，U3没得到启动电流，3脚不工作，光耦内无电流，3842反馈脚建立不起来电压，PWM脉宽极窄，等效于停机吧，
2 反接保护：输出端电池接反，Q2的体二极管反偏不导通，U3依然得不到启动电流，光耦依然无电流，整机依然处于“停机”状态。
3 启动充电：按正确极性接入电池后，电池正极--R18--U3--GND--R15--Q2的体二极管--电池负极，电流通过这个回路回流。U3得到启动电流而工作，光耦发光（补：光耦到整机整机输出应有一只供电电阻，画图时没看到，也许疏忽了），3842的1脚建立电压，a点电压上升，这就允许R6上有一定电流时才产生PWM下降沿。换句话说，充电器启动了，次级有输出，开始为电池充电。
                   次级有输出后，C19上建立了电压，这个电压经R11驱动Q2令其完全开通，保证充电电流回路通畅。
4、反馈控制：U3有电压、电流反馈，有了这两个参考，U3可以做出很多“控制策略”，阶段充电、脉冲充电、充满关断8脚等等。这些功能都可以做出来，只是想不想做的问题，具体怎样需要看U3的规格书。同时431也根据电压反馈拉取光耦供电电流，这路控制是限制输出电压上限值。
5 充满自停：只需要U3根据电压电流反馈判断电池充满后关断8脚即可，8脚高阻态后光耦得不到电流，内部光电管不导通，3842的1脚电压被R2下拉到0，PWM恢复为极窄脉宽状态，即等效停机了，也就是充满自停。                 

whmks

bg1trk 发表于 2022-6-14 09:02
你这个电路低压端没有电流检测的电阻如何判定充电电流？   你可以参考一下LED的适配器的工作原理，它就 ...

版主分析得非常详细，赞一个。另外：电路可能还有些小错，我再看了一下PCB板的走线，因是单面板很方便看走线，在图上标了一下，不知准否。