逆向一个84V10A三元锂电动车充电器，资料公开并请教

935482411

该充电器典型故障现象：通电后，84v不能马上建立，要等一两分钟后才正常。分析：与电路中阻容元件有变值状态，或者是焊点有不易察觉的裂纹，需重点检查……

w2000

    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。

    不过昨天量了一下高频变压器的尺寸，在量尺寸时发现变压器上有写8410，其实前面的帖子中变压器有标识，只是一直没注意，这个8410应该就是指这个充电器的规格就是84V10A的。看下图：








顺便把高压部分的控制芯片规格书也发上来，规格书是英文的，也看不太懂，懂的朋友帮忙看看，谢谢！


NCP1397B.pdf (612.03 KB, 下载次数: 101)

2024-3-14 09:20 上传

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w2000

bg1trk 发表于 2024-3-13 20:26
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 ...

      感谢版主的支持和及时回复，后续有情况会继续发出来请教，谢谢！

w2000

935482411 发表于 2024-3-13 22:34
该充电器典型故障现象：通电后，84v不能马上建立，要等一两分钟后才正常。分析：与电路中阻容元件有变值状 ...

      感谢朋友建议和支持，没修过大功率的充电器，所以找不到问题所在，慢慢来，有广大万能坛友的支持，应该可以修好。

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。

lxg

电压不稳看一下D8二极管

w2000

bg1trk 发表于 2024-3-14 10:16
这是ER49/54的磁芯，比之前判断的ER40大了两号。

下图是某材质此型号磁芯的参数：

    晚上用示波器测了几个点的波形，NCP1397芯片供电端（即D1的正极端）的电压及纹波，也不知道怎么看，但看第3图的线，按格数算纹波应该有0.4V，不知道算不算高。

   

01（D1正极端的电压及纹波）

    低压输出端的电压，在接通电源后电压达到60-70左右时，D1正极端的电压有点波动现象，看第2张图

   

02（D1正极端的电压及纹波，电压在62-72V左右时）

03（D1正极端的电压及纹波，电压到最高稳定时）

04（D1正极端的电压及纹波）

05（D1正极端的电压及纹波）

06（D1正极端的电压及纹波）

    测量了C12与R4连接点的波形，见第7张图，


07（C12与R4连接点的波形）.jpg (223.73 KB, 下载次数: 0)

2024-3-14 21:45 上传

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07（C12与R4连接点的波形）
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    测量了上管Q2的G极波形，见第8张图，


08（上管Q2的G极波形）.jpg (202.09 KB, 下载次数: 0)

2024-3-14 21:45 上传

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08（上管Q2的G极波形）
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   还测量了下管Q1的G极波形，见第9张图，这个波形就有点不对，变形严重，不知道是什么原因？


09（下管Q1的G极波形）.jpg (205.38 KB, 下载次数: 0)

2024-3-14 21:45 上传

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09（下管Q1的G极波形）
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还请帮忙分析分析，还有那些位置的波形要测量，还请多指教，谢谢！

   
     


   

w2000

     刚对比了下最后两张图的波形，发现第8图的电压很高，第9张图的电压到是正常，又重新测了下，看下面两图



     

010（上管Q2的G极波形+电压）

011（下管Q1的G极波形）

为什么上管Q2的G极电压会这么高？


用数字表测量两个管子G极的电压也差不多，只是都比示波器偏低点。

w2000

    测试了下NCP1397芯片的第9脚波形，这个波形就有点奇怪了，频率也和C12端测得的频率不一样，第2张图是放大了的

012（NCP1397芯片第9脚波形）

013（NCP1397芯片第9脚波形）

再测了下NCP1397芯片第14脚波形及电压，见下图：

014（NCP1397芯片第14脚波形及电压）

bg1trk

w2000 发表于 2024-3-14 21:51
晚上用示波器测了几个点的波形，NCP1397芯片供电端（即D1的正极端）的电压及纹波，也不知道怎么 ...

粗略看了看您提供的数据手册。

VCC最小值9.5V。您实测12.3V，波纹0.4V也不大，VCC供电没问题。

C12处测出来的谐振波形也挺好，但频率较高，正常情况下说明此时处于空载（轻载）状态。
要说有什么异常，可理解为触发了某种保护机制，IC以提升振荡频率从而减小输出的方式提供保护。
没用过这个IC，按以往的经验218KHz的频率好像有点高了，不像是正常状态。只是大致判断，具体怎样还要细读手册。


上管的驱动波形测量方式有误。您直接以热地为参考，测出来的波形会叠加约1/2母线电压，所以高电平会高到一百多伏。
测量下管时是以热地为参考，上管则应该以14脚为参考。上管属于高端驱动，它的驱动电源是经D1、C7自举而来。下管关断后，C7上存在个大致与VCC相等的电压，这个电压加在16与14脚之间，并通过15脚输出，驱动上管Q2开通。
测量时示波器的接地夹应该接14脚，测量14脚与Q2栅极之间的波形。
注意，测量上管时您需将电源用隔离变压器供电，或者示波器用隔离变压器供电。总之两者不能共用市电地线，会炸机的。
还有，接地夹的“长尾巴”会引入干扰，最好用接地弹簧。

下管驱动波形看上去有点问题，开通调的有点太慢了吧？
您看看11脚波形啥样，是不是利落的方波。如果是的话，查查R15是不是虚焊、变值了。
再拿上管正确测量的波形对比一下，两者应该差不多。

bg1trk

w2000 发表于 2024-3-14 22:30
测试了下NCP1397芯片的第9脚波形，这个波形就有点奇怪了，频率也和C12端测得的频率不一样，第2张图是 ...

14脚波形正确。
它本该就是下管开通时为0，下管关断时约为1/2母线电压。




9脚波形是用AC挡测的吧？
手册里摘录一些关于9脚的描述，您先仔细看看：

故障检测输入：当故障检测输入被激活时，外部定时器开始倒计时，并在其时间结束时关闭控制器。同时，软启动放电开关被激活，使转换器的工作频率上升，以保护应用电源级。此输入还具有第二个故障比较器，其阈值更高（通常为1.5V），具有以下功能：
A) 加速定时器电容器的充电电流8倍——适用于NCP1397A
B) 永久锁定集成电路——适用于NCP1397B

Vref(Fault)
故障比较器的参考电压
范围：0.99 V 至 1.09 V
解释：这是用于故障比较器的参考电压值。当故障检测输入的电压超过或低于这个参考值时，故障比较器可能会触发，进而启动相应的保护机制。

Hyste(Fault)
故障比较器输入的迟滞
范围：-60 mV
解释：迟滞是为了防止比较器在参考电压附近频繁切换而设置的。当输入电压接近参考电压时，由于迟滞的存在，比较器不会立即改变其状态，从而提高了电路的稳定性。

Vref(OCP)
过流保护（OCP）比较器的参考电压
范围：1.47 V 至 1.63 V
解释：这是用于过流保护比较器的参考电压值。当检测到的电流过大，导致相应的电压超过这个参考值时，过流保护比较器会触发，以保护电路不受损坏。

Hyste(OCP)
过流保护（OCP）比较器输入的迟滞
范围：-90 mV
解释：与故障比较器的迟滞类似，过流保护比较器的迟滞也是为了防止在参考电压附近发生不必要的切换，从而确保电路的稳定运行。

综上所述，这些参数是用于设置和保护电路的关键值，它们确保了电路在正常工作条件下稳定运行，并在出现故障或过流情况时及时触发保护机制。

bg1trk

w2000 发表于 2024-3-14 22:30
测试了下NCP1397芯片的第9脚波形，这个波形就有点奇怪了，频率也和C12端测得的频率不一样，第2张图是 ...

9脚的外围电路是C13上引出的信号经C2、R3、R4限流，D6整流、C3滤波，在负载电阻R46上得到一个直流电压。
这个电压再送入9脚，以这直流电压值为判断条件，决定故障时进入那种保护状态。


上面贴的手册内容简单理解就是：
9脚电压高于某个阈值时激活保护机制，且保护机制分为“普通”和“严重”两种。
9脚电压达到阈值1时判为故障为“普通级”，启动一个定时器，在定时时间内进入软启动状态，降低输出保护元件。定时结束后转为正常工作频率，试试能不能正常工作，如果不行再进入软启动状态。循环起来，外在表现就是电源在打嗝，输出电压上下波动且达不到正常值。
9脚电压达到阈值2时判为故障为“严重级”，根据型号不同，或是极大、极快提高振荡频率快速降低输出，或是干脆锁定停震停止输出。外在表现是上电时启动一下， 然后就萎了。


浅色文字给出了具体阈值参考范围：
“普通级”0.99V至1.09V，允许有60mV“回差”。
“严重级”1.47V至1.63 V，允许有90mV“回差”。
简单理解就是9脚电压达到0.99 V至1.09 V时启动一级保护，电源打嗝。9脚电压达到1.47V至1.63 V时启动二级保护，电源停震或几乎没有输出。


按手册给出的解释，您应该先用万用表测量9脚直流电压，低于0.99V为正常。
再用示波器看看波动情况，如果直流电压正常但波纹高于60mV，也会启动保护。
测量波纹也有讲究，不能用接地夹，否则会引入乱七八糟的毛刺，会误判。接地夹要拿下来，用接地弹簧去测。



以上是根据您的测量加上粗略看手册的个人理解，不一定对，做个参考吧。
没用过这个IC，一切都是看着纸面瞎分析。正好本坛有朋友用类似的IC做电源，您跟他沟通沟通，应该有收获。
http://www.crystalradio.cn/forum ... &extra=page%3D1

w2000

bg1trk 发表于 2024-3-15 09:10
粗略看了看您提供的数据手册。

VCC最小值9.5V。您实测12.3V，波纹0.4V也不大，VCC供电没问题。

    上管的驱动波形测量方式有误。您直接以热地为参考，测出来的波形会叠加约1/2母线电压，所以高电平会高到一百多伏。
测量下管时是以热地为参考，上管则应该以14脚为参考。上管属于高端驱动，它的驱动电源是经D1、C7自举而来。下管关断后，C7上存在个大致与VCC相等的电压，这个电压加在16与14脚之间，并通过15脚输出，驱动上管Q2开通。

    测量时示波器的接地夹应该接14脚，测量14脚与Q2栅极之间的波形。
注意，测量上管时您需将电源用隔离变压器供电，或者示波器用隔离变压器供电。总之两者不能共用市电地线，会炸机的。
还有，接地夹的“长尾巴”会引入干扰，最好用接地弹簧。

下管驱动波形看上去有点问题，开通调的有点太慢了吧？
您看看11脚波形啥样，是不是利落的方波。如果是的话，查查R15是不是虚焊、变值了。
再拿上管正确测量的波形对比一下，两者应该差不多。

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首先感谢支持！

    你这样一说，上管的驱动波形测量方式确实有误，以前也没测过这种半桥的电源，不知道怎么测是正确的。
    这次测量时，确实都是以热地为参考点（就是在整流桥的负极端接一根短线，夹子夹上去的，整流桥负极在PCB的最左边，而芯片在中间偏右边）。
   
    这次测量前，想着充电器的电源接地是没有的，接地线就是一个焊点，插头也是两插，示波器和充电器就都没有做隔离，结果第一次刚接上夹子，直接跳总漏保，后面把示波器做了隔离才能测量。

    暂时没有接地弹簧，抽空做一个试试看能不能用。

   “下管驱动波形看上去有点问题，开通调的有点太慢了吧？” 这句话是什么意思？没明白，这个波形也是和上管一样，用示波器自动测量的方式。

    晚上回去再按您说的测量方式再测下上管G极的波形 和 11脚 的波形，看看是什么情况。

w2000

bg1trk 发表于 2024-3-15 09:18
14脚波形正确。
它本该就是下管开通时为0，下管关断时约为1/2母线电压。

　　　　“9脚波形是用AC挡测的吧？”
　　　　
　　　　这次示波器测量用的是通道１，耦合方式是直流，自动测量方式。不知道说的是那个AC档？

w2000

bg1trk 发表于 2024-3-15 09:49
9脚的外围电路是C13上引出的信号经C2、R3、R4限流，D6整流、C3滤波，在负载电阻R46上得到一个直流电压 ...

9脚的外围电路是C13上引出的信号经C12、R3、R4限流，D6整流、C3滤波，在负载电阻R46上得到一个直流电压。
这个电压再送入9脚，以这直流电压值为判断条件，决定故障时进入那种保护状态。

上面贴的手册内容简单理解就是：
9脚电压高于某个阈值时激活保护机制，且保护机制分为“普通”和“严重”两种。
9脚电压达到阈值1时判为故障为“普通级”，启动一个定时器，在定时时间内进入软启动状态，降低输出保护元件。定时结束后转为正常工作频率，试试能不能正常工作，如果不行再进入软启动状态。循环起来，外在表现就是电源在打嗝，输出电压上下波动且达不到正常值。
9脚电压达到阈值2时判为故障为“严重级”，根据型号不同，或是极大、极快提高振荡频率快速降低输出，或是干脆锁定停震停止输出。外在表现是上电时启动一下， 然后就萎了。

浅色文字给出了具体阈值参考范围：
“普通级”0.99V至1.09V，允许有60mV“回差”。
“严重级”1.47V至1.63 V，允许有90mV“回差”。
简单理解就是9脚电压达到0.99 V至1.09 V时启动一级保护，电源打嗝。9脚电压达到1.47V至1.63 V时启动二级保护，电源停震或几乎没有输出。

按手册给出的解释，您应该先用万用表测量9脚直流电压，低于0.99V为正常。
再用示波器看看波动情况，如果直流电压正常但波纹高于60mV，也会启动保护。
测量波纹也有讲究，不能用接地夹，否则会引入乱七八糟的毛刺，会误判。接地夹要拿下来，用接地弹簧去测。

以上是根据您的测量加上粗略看手册的个人理解，不一定对，做个参考吧。
没用过这个IC，一切都是看着纸面瞎分析。正好本坛有朋友用类似的IC做电源，您跟他沟通沟通，应该有收获。
http://www.crystalradio.cn/forum ... &extra=page%3D1

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     通过您的解释，大概明白了，就是可能是9脚启动了保护，晚上回去再测测看看是什么情况。


    非常感谢您的支持！！！

    另外你说的，本坛有朋友用类似的IC做电源，前两天好像看到，大概瞄了下，因为还是刚开始做，就没问，回头再问问看。