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本帖最后由 sheng009 于 2013-7-11 07:58 编辑
朋友有一12V 60AH汽车电瓶，让我帮忙做个充电器。本打算用旧ATX电源改一个，调整取样电阻，把12V输出改成14.6V，再加个限流就行了。后来一想，用电动车充电器改应该更简单些，而且效果也好的多，功率100W左右也够用了。所以找了个坏的电动车充电器，准备改成汽车电瓶充电器。现已改造完成，主要改造内容供大家参考。
我找的这个电动车充电器输入输出电源线都没有了，也没有标签，不知输出电压、电流，而且两个开关管都炸开了。IC用的是TL494＋HA17358，非常熟悉的半桥式开关电源。
一、主变压器改造
主变压器的拆开重绕，是整个改造中难度最大的一步，方法是：
1、确定原电源的输出电压电流，根据输出功率设计新电源的输出电流。
根据R23、R41计算TL494 1脚电压为2.5V，根据R26、R27计算输出电压为44V。输出电流按2A计算，输出功率88W，改造后的充电器输出功率不应超过88W。12V电瓶充电限制电压14.7V，
输出电流＝88W/14.7V＝6A，对60AH的电瓶充电正合适。
2、用电烙铁将变压器磁芯加热，拆开磁芯（磁芯易碎，温度高时更易碎！），完好的拆下磁芯是非常关键的一步，如果磁芯坏了市场上也能买到。
3、半桥式电源主变压器普遍采用三明治绕法，高压绕组分成两部分在最里层和最外层，低压绕组在中间，这样的好处是漏感小。拆掉外层的一次绕组，记清这一绕组的匝数和绕向。接着拆掉所有的二次绕组，只保留最内层的一次绕组，检查内层绝缘材料是否破损，必要时再加一层胶布，注意如果击穿将使次级输出带电，很危险！
4、这个电源变压器的次级主绕组共22匝，辅助绕组在5匝处抽头作为控制部分供电。次级绕组每匝电压2V左右，改造后也要保证每匝2V左右，高电压小电流可取稍高些，低电压大电流可取稍低些。
本电源14.7V/2V＝7.35匝。
原充电器输出电流2A，每匝2V，新充电器输出电流6A，变压器绕组、输出电感和整流元件压降都比原充电器的大，所以主回路取8匝，辅助绕组维持原5匝不变。
5、因为主辅绕组匝数都较少，辅助绕组又没什么电流，可以用很细的导线，所以就没必要采用抽头的绕法了。准备直径0.31的漆包线，绕法是双线并绕5 匝，一定要绕的密实平整，绕好后把一组的头和另一组的尾相接接到原接地端。两个二次绕组之间就不需要层间绝缘了，直接绕主绕组。准备直径1.0的漆包线（可以到电机修理部去找），绕法是双线并绕8 匝，一定要绕的密实平整，绕好后把一组的头和另一组的尾相接做为接地端。再用绝缘材料包好，这一层间是高压一定要包好绝缘材料。
6、最后把拆下的外层一次线圈按原匝数原方向绕回，方向错了相当于一次线圈短路。焊好外引线，二次侧使用原来的引角，外面再包上一层绝缘材料。装好磁芯，用胶粘牢。磁芯与骨架之间不能有缝隙，可以塞纸贴胶布等，否则重负载时变压器会吱吱叫。
改造后主回路电压是14V左右，取消辅助绕组直接用主回路给控制部分供电电压也合适，但此电源是自激启动，主回路带负载时启动将很困难甚至不能启动，因此还保留辅助绕组作为控制部分的电源。
二、输出电感改造
原来的电感是用磁环绕的，输出电流2A，现在输出电流6A，必须更换粗导线重新绕。将原绕组拆下，取直径1.35的漆包线，长度比原线圈短一点，绕在磁环上，绕完为止，匝数就不用数了。导线粗了还绕那么多匝绕不下，而且电流变大了，匝数过多磁环容易饱和。后来试验证明导线选细了，大电流时有些热。大电流时用多根细导线并联是好方法。
三、充电控制部分改造
1、电流控制
原充电器输出电流2A，用的是2W 0.22Ω的电阻，现电流6A，2W的电阻功率肯定不够了，0.22的阻值功率消耗也太大，所以直接用5W 0.1Ω的电阻与其并联作为新的电流取样电阻。阻值是原来的1/3左右，因此恒流值和恒压转浮充的电流值为原值的3倍左右。试了一下，恒流5.7A，恒压转浮充在1.5－2A之间，比较合适，不用调了。在R13上并电阻可降低恒流值，R14上并电阻可增大恒流值。在R30上并电阻可降低转换电流，R36上并电阻可增大转换电流。
2、电压控制
恒流、恒压充电时，D20、R42支路不起作用，R26、R27决定恒压值。为提高取样系数，将R41断开，TL494 1脚电压5V。恒压14.7V，取R26为2.2k，计算R27为4.23k，用4.7k和47k并联。取样回路要有2－5mA电流。浮充电时D20、R42支路起作用，使输出电压降低，改变R42的阻值可改变浮充电压值，将浮充电压设定为13.8V。原电路HA17358运放和TL494都用的是辅助电源供电，调试中发现输出功率变化时，辅助电源电压变化较大，这将直接影响浮充电压的设定值，因此将HA17358改为用主回路供电。浮充时HA17358的电源是稳定的13.8V，控制浮充电压时很准确，调整R42时也要在浮充状态下调整。
四、输出整流管的散热改造
充电器改完接汽车灯泡做负载试验时，过几分钟输出整流管的散热器就烫手，赶快下电。分析原因是：原来整流管输出电流2A，散热是按2A设计的，现在电流变成了6A，产生的热量与电流的平方成正比，是原来的9倍，所以散热器烫手，必须对输出整流管的散热改造。充电器内空间有限，只能在原散热器上加装小的散热器。我用薄铝板把一二次的散热器连接起来了，又加了几个小散热器，这样改造完效果也有限，仍不能满足要求。原整流管用的是30A的快恢复管，如换用肖特基管导通压降可大大降低，因此发热量也会大大降低。本想换30A 100V肖特基管，但市场上不好买，只有60V的，耐压低了点。抱着试试看的心理换上了30A 60V肖特基管，还真行，发热量大大降低。更换的整流管的耐压至少是输出电压的4倍，电流至少是输出电流的3倍。
五、其它部分改造
1、输出滤波电容原来是63V 470u的，现在电流大了，换个25V 2200u的
2、原充电器的输出端还有一个防止电瓶向充电器反送电的二极管，5A的，现在输出电流6A，5A的二极管肯定是不行了，换大的空间又不允许，所以取消了，我换了个旧ATX电源上拆下的小电感。
3、开关电源不能空载，本电路中HA17358由开关电源主回路供电，但负荷较小，为可靠又在输出端并个电阻，两个300Ω 0.5W串联，替换原来的电阻。
4、用13009替换已炸开的两个开关管。原来的两个开关管是全塑封的，因此开关管与散热器间不需绝缘措施，新换的开关管外壳是金属的，必须采取绝缘措施。螺丝与开关管、开关管与散热器间都需加绝缘垫，与散热器绝缘，开关管与散热器之间的绝缘还需涂导热硅脂，以利散热。
5、输出电流由2A增大到6A，输出回路铜箔上焊一条裸铜线。
六、上电调试
改造完成后配好输入输出线，全面检查一遍，先用稳压电源给控制部分加电，检查控制电路部分正常后再接市电调试。通电时要在220V回路串一个220V 60W的灯泡，防止短路扩大故障。调试时最好用汽车灯泡做负载进行，对恒压、恒流、浮充电压及转换电流都需调试。这个电源没有散热风扇，改造完后散热还是不理想，估计以前损坏的原因就是散热不好，所以要对输出功率限制。
本充电器改造的难点是变压器的拆开重绕和输出整流管的散热改造，需要有一定的开关电源知识，有一定的动手能力，调试时要小心，防止触电。
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发表于 2013-7-11 07:55:50
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