电瓶车充电器的基本原理和故障维修

电瓶车充电器出现了故障，风扇一直不转，充电时红灯亮，说明有电压输出给电瓶充电，有负载电流。

但是风扇不转，即使能够充电，该充电器也不能使用，风扇不转，充电器内部散热效果很差，会导致开关管过热而烧毁！

那么对于出现这种情况该如何维修呢？

想维修电瓶车充电器，首先得对充电器的基本原理有一定的了解，熟悉基本电路图，熟悉充电器中常用的元器件，了解各模块的功能，下面先了解一下充电器的基本原理。

充电器的基本原理

1、目前电瓶车充电器基本上都是采用开关电源的设计方式，因为开关电源转换效率高、体积小、重量轻，设计成本较低。电瓶车充电器的基本原理是：220V交流电先经过熔丝（内部电路电流过大时，熔断保险丝以达到保护的目的），然后通过整流桥将220V交流电整流约310V的直流电压，之后通过开关变压器、开关管、脉宽调制集成电路芯片（UC3842）将310V直流电压转换成脉冲交流电压，经过变压器二侧后再整流输出电压给电瓶充电。

2、开关管由UC3842控制，通过调节PWM脉冲宽度调节输出电压，而输出电压通过TL431基准源控制光耦导通与截止形成负反馈将信号给UC3842用于控制开关管开通/关断速率，使输出直流电压趋于稳定。当输出电压偏高时，光耦有电流，发光二极管点亮，使光耦工作，反馈给开关控制电路，降低脉冲宽度使输出电压下降。微调TL431旁控制基准源输出电压的两个阻值可调整输出电压。

3、充电器直流电压输出端负极会有一个采样电阻，用于采集充电器的输出电流，改变该阻值可以改变输出电流。同时，采样电阻的电压会接入比较器的输入端，用于检测电流，当电流达到某个值时，比较器输出翻转信号，驱动红色LED灯点亮，表示有负载电流；当电流为零或小于某个值时，比较器不翻转，关注公众号 电路一点通 绿色LED灯点亮，表示没有负载电流。同时采样电阻的电压也会接入另一个比较器输入端，用于检测负载电流是否过大，当负载电流过大时，比较器输出过载信号通过光耦反馈到输入端脉宽调制电路当中，调整输出电流。

4、有些型号的充电器负极会接个开关管，当输出端未接电瓶时，开关管处于关断状态，无电压输出，当输出端接上电瓶时，电瓶的电压会触发开关管导通，从而有电压输出。

5、电瓶车充电器的风扇一般为12V供电，正极接电源，负极接NPN三极管的集电极（一般使用8050三极管），通过控制三极管导通来控制风扇转动，该风扇的三极管基极由比较器输出端进行控制，如上图原理，通过比较器采集是否有负载电流，当有负载电流时，比较器358的5脚（正输入端）电压高于6脚（负输入端电压），比较器输出高电平，使三极管8050导通，风扇工作。

6、其中UC3842属于开关电源脉宽调制集成电路芯片，各引脚的功能如下：

1脚：属于补偿脚，外接阻容元件用于改善误差放大器的增益和频率特性，误差放大器的输出端；

2脚：电压反馈输入端，此脚电压与误差放大器同相端的2.5V 基准电压进行比较，产生误差电压，从而控制脉冲宽度，用于调节充电器的输出电压；

3脚：电流取样输入端， 当检测电压超过1V时缩小脉冲宽度使电源处于间歇工作状态，用于调整充电器的最大电流；

4脚：定时端，外接振荡电阻和振荡电容，内部振荡器的工作频率由外接的阻容时间常数决定，f=1.72/(RT×CT)5脚：电源负极，即GND；

6脚：推挽输出端，输出脉宽调制信号，用于驱动开关管，内部为图腾柱式，上升、下降时间仅为50ns 驱动能力为±1A；

7脚：供电电源端VCC，输入电压范围10V~30V以内；

8脚：5V基准电压输出端，具有50mA的带载能力。

电瓶车充电器故障维修

1、基本了解电瓶车充电器的原理之后，风扇不转该如何定位故障呢？以上图原理为例，风扇由NPN三极管8050驱动，由LM358比较器（LM358输入运放，此处是使用运放当比较器使用）输出控制三极管导通，该比较强正输入端接采样电阻的电压，负输入端接12V经240K和1K的分压值，约0.05V，而采样电阻的阻值为0.1Ω，也就是说当负载电流大于500mA时，比较器输出高电平，使红色LED灯点亮，同时使8050三极管的基极为高电平，三极管8050导通，风扇工作。

若风扇不转，首先将风扇插头拔掉，测量一下风扇接口电压是否正常，若输出电压正常，极有可能是风扇故障引起，可能是风叶被卡住或电机烧坏或导线故障。若仍无输出电压，直接测量12V电源电压，不要测量风扇接口处，因为风扇接口的负极经过三极管开关，直接跨过三极管测量，若不好找可先找到地端（8050的发射极，左下脚），将万用表黑表笔接地，红表笔分别测量风扇接口的两个引脚，若其中一只脚有12V电压，说明12V电源正常，若两个引脚都无12V电压，说明12V电源故障。

（1）若12V电源正常，测量驱动三极管8050好坏（可采用电阻测量法，断电测量各引脚之间的内阻），若8050已坏，换掉三极管即可，该管子较容易损坏。若8050三极管正常（提问者已说明8050正常，说明不是该管子的问题），那就是后端驱动电路故障，带载（接上电瓶）通电，测量比较器输出电压是否为高电平，若输出不对，测量比较器输入端，即采样电阻的电压和基准电压是否正常。如下图所示，由于红色LED灯亮，说明比较器输出正常，那么极有可能是8050基极端的电阻R41变质导致电阻变大或开路或者烧断使8050基极电压一直处于低电平状态，三极管无法导通，所以风扇不转。（可能原理图不一样，控制方式略有差异，但大同小异，理解其基本原理之后根据实物推测，可知哪个元器件损坏）。

（2）若测量12V电源电压无输出，测量12V稳压管是否短路，限流电阻R42是否变质（电阻变大或开路），滤波电容是否短路，整流二极管D13是否开路，若都无故障测量变压器二侧输出端是否有大于12V的交流电？若无交流电测量初级线圈是否有输入？关注公众号 电路一点通 按照这个思路一步步往下查，一定可以查出故障点。

总结：电瓶车充电器故障的原因有很多，风扇故障相对来说还是比较容易查找的，涉及到原理难点不多，关键是理解比较器的控制逻辑，掌握其基本思路之后，测量几个关键点电压即可判断哪个地方出现故障。充电器常见的故障有：高压大电流部分故障率最高，比如高压输入端保险丝、整流二极管、滤波电容、功率开关管、高压侧的一些大电阻等，其次就是输出端整流二极管、滤波电容、采样电阻等故障；

还有UC3842脉宽调制芯片也属于易损坏器件，故障率极高，检测该器件是否正常时，着重测量一下一些关键引脚的电压，比如7脚电源电压是否正常（一般10V~17V）、8脚是否有5V基准电压输出、2脚电压是否2.5V左右、6脚是否输出脉冲方波信号等。若直流电压输出偏高，则极有可能是负反馈端出现故障，重点检测一下基准源TL431、光耦以及其附近的电阻是否正常。若输出直流电压偏低，有可能是整流二极管故障、滤波电容失效、功率开关管性能下降、驱动芯片故障、高频脉冲变压器损伤等。电器维修需要多拆多看，心中有图，排故才会得心应手。

编辑：黄飞