逆向一个84V10A三元锂电动车充电器，资料公开并请教

w2000

      
      逆向一个电动车锂电充电器84V10A，资料公开并请教。

      去年10月份，朋友一个84V10A电动车三元锂电充电器，第一次坏了时候是说充不了电进去，指示灯可以亮。到手发现高压部分控制的芯片，不是普通的38XX系列控制的芯片，而是没有接触过的控制芯片NCP1397，由于不知道电路的工作原理，决定把电路图画下来，以便方便维修（实际画了也是不太懂）。

     画好电路后，再来检查充电器，充电器接通电源时，有正常输出，指示灯会闪，风扇也会转几下，测量输出电压有88V多，手头没电池，用自制的电子负载做负载，调节电子负载，在小电流（1A左右，时间长忘记具体数）时充电器可以正常工作，加大电流到2A左右充电器就停止输出。刚开始查了好久也不知道是什么原因，后来想，这应该是只能带小负载，不能带大负载，也就是带载能力差，就想，会不会是输出整流管（SFP3004,400V ,30A）质量不好。

    某宝上先买来几个折机的管子（顺便把高压部分的两个MOS管也买来了），到货后，先拆下充电器上的SFP3004，用数字表二极管档测量导通电压，与买来的拆机管对比，明显比拆机管大得多，将拆机管换上，通电后电压正常，接到电子负载上，调节电流，已经可以加载到5A，后面因为电子负载会莫明地不正常工作，可能是输入的电压比较高。就没有将充电器加载到10A测试，先装壳交朋友去试用。

      朋友拿到充电器后反应可以正常充电，但感觉比以前要慢，能用就先不管了，下次再说。

      没想到下次很快就来了，1月底朋友就电话说充电器又坏了，年后再拿过来看看。

      年后充电器拿过来后，由于没什么空一直放到现在，这些天抽空检查了一下，由于充电器输出端是经过一个继电器控制，在充电器上电后，输出端没电压（继电器后端），继电器前端（就是整流管输出端）有电压，但电压在刚通电时不是升高到88V，而是在20V-40V-30V-40V-50V间不断跳动，1分多点时间后电压才正常。

      刚开始以为是上次换的整流管质量不行，拆下外壳又换了一个拆机管，但故障现象依旧。
      想着带一下负载试试看（已经拆了铝外壳，MOS管，整流桥，输出整流管都是装在外壳上），先接通充电器电源，接上50W串联共50欧的电阻负载在输出的正负极上没反应。那就想，再接到继电器前端，看是什么情况。接好万用表监测电压，接好电阻负载的一端在负极，另一端的夹子轻触整流输出端，第一下有反应，第二下事情就来了，只听彭彭两声，充电器输入保险烧了，再一查，插排也没电了，拆开检查保险也爆了，测量充电器的MOS、整流桥，已经全部短路，这下事情搞大了，哈哈！

      虽然管子已经坏了，但还得继续，某宝上继续买整流桥，MOS管上次已经买了两个就不用买了。

　　到货后，装上整流桥和MOS管，保险丝先用一段细铜丝代，上次没想到串灯泡，这次小心了，拿出自制的多功能维修仪，插上充电器插头，灯泡闪一下就灭了，测量充电器输出端（继电器后端），已经有电压了，但发现电压不是马上升到８８V，而是由４～５０V慢慢上升，大约２分钟后，输出电压才升到８８V，现在还没有装上外壳（保险丝没到），不敢带负载测试。

　　充电器修到这里，由于不懂SFP3004的控制，不知道输出电压这样的是不是正常？在这里请教大家，先谢了！
      
      有什么想法欢迎讨论

       后面装好外壳后有问题再请教。
　　
  
      充电器的资料这里先公开，原理图中的电容没有标数值的话就是贴片电容，条件有限没办法测试。
















下面是画的原理图，可能有观察不到的地方，供参考。










也请版主有空指教一二，谢谢！









补充内容 (2024-3-13 11:45):
最后一图是NCP1397的典型应用原理图

bg1trk

w2000 发表于 2024-3-14 09:23
由于没带示波器回家，就没有测量各个关键点位的波形，周末带回家测一下波形再把情况发出来。

     ...

这是ER49/54的磁芯，比之前判断的ER40大了两号。

曾经用比ER49/54还小的磁芯，LLC拓扑做到400W左右的输出，能长时间稳定工作，磁芯温度125度以下。
ER49/54能不能干到800W，一大堆公式懒得算了，也许可以吧，没实际做过。
总之比最初的估计乐观很多，认为它能输出10A吧。
最简单的判断办法，修好后塞个测温头看看温度，只要别飙到一百三四十度以上，基本就能用的住。

bg1trk

这个充电器电源部分用的是LLC拓扑，比那些用3842之类的反激拓扑要好不少，值得修修。

没用过NCP1397这个IC，按以前捣鼓LLC的经验，带载能力弱、打嗝保护啥的，先查查C13吧，或者干脆直接换新。高压、大电流，又是薄膜电容，这玩意用久了容量会下降。
电源电路Q4及周边那几个元器件也查查，尤其是EC4，使用日久容量下降的话，电源波纹大也容易引起莫名其妙的问题。这问题有时候仅用万用表测电压不管用，最好用示波器看看电源波纹大不大，或者干脆将电容换新。
1脚对地电容C5也干脆换新，这是缓启动电容。

其他的要仔细看看三个IC的资料......


关于测试，建议您用实际电池做负载。冷端有一堆检测充电状态的IC，这类型的电路直接用电阻或电子负载容易出乱七八糟的问题，影响判断。
看图片，这个磁芯搞不到840W这么大的功率，“84V10A”是否是“84V10AH”的误读？
如果是“84V10AH”，那是给10AH的电池组充电的充电器，按3-4C的话，充电电流也就3-4A。而且实际充电功率三百瓦左右的话，也比较符合图片上这个磁芯的能力。
以上判断要是对的话，建议您实在无奈用电阻或电子负载测试时，电流别超过4A。

wangxiangtan

砰砰两声巨响，听着就刺激

yiguangqiang88

楼主辛苦了，这电路图画得漂亮。

shawking

手绘电路图，都不带用尺的，还画这么清晰整齐漂亮。可见楼主功底之深厚，佩服至极！

srygg

占位学习，谢谢楼主的分享！测绘这个电路图可是个大工程啊！

zhang3256827

大神 领教了  这个都能画出来  对你的佩服犹如滔滔江水绵绵不绝！

w2000

零零星星花了好几个晚上，大家不要光占位什么的，来点意见和思路，谢谢！

hou2091862

把后级的去掉芯片，照着典型应用电路图试一下

sun10851

这个开关变压器的线很特别！不是漆包线！这种线好像比漆包线更耐高温！

w2000

bg1trk 发表于 2024-3-12 20:16
这个充电器电源部分用的是LLC拓扑，比那些用3842之类的反激拓扑要好不少，值得修修。

没用过NCP1397 ...

      谢谢版主的回复！电解电容都没有拆下来测量过，只是用按薛老师设计的简易ESR表测过输入大电解和输出大电解，没发现明显问题，晚上回去把C13，EC4拆下来测试一下看看。C5是贴片电容，也不知道容量是多少？不过也可以拆下测测看容量是多少？

      关于充电器的充电电流，因为充电器外壳上的标识已经没有了，但朋友说用别人8A的充电器充电的话，充的时间比现在这个要更长，说明这个充电器应该是10A的。用电池做充电测试的话不方便，还是先查一遍元件，没大问题再给朋友自己去试试看。


    补充一下，昨天发帖时忘记输出电压值，大概写了个数，前面主贴说到的  “装上整流桥和MOS管后，输出电压升到８８V”  ，昨天重新测了下输出电压，是升到79.5V，到不了88V。

    现在NCP1397的12脚电压测得是12.2V，低压部分HM3133的输出电压（B端）是11.2V，比第一测得的电压都要低一点，不知道算不算正常？
   
    IC1的第16脚，第一次和第二次都是5V。

    高压部分 和 低压部分在图纸上标示的电压值都是第一次测的值。

w2000

    低压部分HM3133芯片的典型应用原理图



   





   

bi8bve

手绘这么复杂的电路图，厉害，学习

bg1trk

w2000 发表于 2024-3-13 09:34
谢谢版主的回复！电解电容都没有拆下来测量过，只是用按薛老师设计的简易ESR表测过输入大电解 ...

与图片上管子对比，磁芯不会很大，粗略判断是ER35至ER40左右的磁芯。
这个大小的磁芯承载800W这么大功率的输出怕是够呛，所以才判断可能不是10A电流输出。
只是个人判断，不一定对。


第二次维修前的故障是输出电压在30-50V间波动，这应该是进入某种保护状态，打嗝了。
二次换件后，应该还是工作在某种保护状态，因为没带什么负载，三只333电阻功率比较小，多次打嗝输出的能量能把470uf上的电压充到88V，之后被环路反馈稳定在此值。二次检修时炸机问题，没仔细读1397的手册，暂时没摸不清除原因。

个人判断还是热端有故障，以前用的片子存在与1397的9脚功能类似的引脚，这个脚的作用是检测谐振电流，与OCP保护有关系，我估计其他某个引脚的外接电容也会关系到OCP之类的保护，具体咋回事您还需仔细读读芯片手册。
目前能想到的是替换C13，这个电容关系到谐振频率，容量偏差大了以后待载能力下降，容易进入保护状态。顺便查查C12、R4到9脚之间这一路的元器件，它们也关系到保护。
再就是前面提的，一切的前提是保证1397的良好供电，查其VCC引脚波纹。
电压反馈光耦是U1，您琢磨琢磨能不能用431在冷端搭个简易的控制环，将与电池充电控制有关的那一坨电路甩开，先检修热端电路。
进口串的灯泡也要去除，它影响母线电压，而母线电压状态又通过U2传递到冷端IC1处。从图上看IC1可是参与电压反馈控制的，这个灯泡的影响可不小，带着它容易误判。

935482411

84v10A充电器，维修难度有点高。先不要急着更换元件，可以拆下来怀疑元件进行测量。发现其与标称值一致，立即装回去。与标称值相差太多的元件，手上有同型号的，可以进行更换它。手上没有，网购或者实体店购买再弄它。无明显损坏痕迹的电路板，损坏的元器件一般不会很多，但是其隐蔽性很强，需要扎实的理论知识和冷静的头脑来分析、判断哟^_^