充电器改装贴，欢迎大家讨论

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我今天在网上搜索到一个36V充电器应立即电原理图的高压部分，虽然电压与我们这款充电器不一样，但是电原理图设计与本款48V充电器倒是颇有几分相同，因此，提供给各位网友以作研究参考之用。

网址：http://www.rmede.com/Article4/131.html

标题：电动车智能充电器的原理、电路图和设计
内容：
智能充电器，听起来似乎很神秘。那么下面就给大家介绍一款智能充电器的电路设计。
　　ＵＣ３８４５是一种高性能、单端输出的电流型ＰＷＭ控制电路，最大优点是外接元件少，不用独立辅助电源，外电路装配简单，成本低廉。用它作反激式控制的电动自行车智能充电器，在市场上极具竞争力。全电路原理如图１所示，图２是ＵＣ３８４５的内部框图，ＵＣ３８４５各引脚的功能见附表。本电路的新颖之处为打破常规地将ＩＣ１内部的误差放大器空着不用（照理应将②脚即反相端接地），而直接用二次侧的精密稳压ＩＣ３ ＡＳ４３１调控，下面试分析之。 见图1(9)。


市电经简单的交流滤波、一次整流并滤波得到约３１０Ｖ的直流高压后，分成二路：一路经启动电阻８２ｋΩ向１５０μＦ的电解充电，当电容上的电压高于１１０Ｖ时，ＩＣ１的⑦脚得电，内部的振荡器工作，并通过⑥脚送到ＶＭＯＳ管６Ｎ６０的栅极，同时３１０Ｖ的高压直流经过变压器Ｔ的原边Ｎ１送到６Ｎ６０的漏极，⑥脚的振荡信号控制６Ｎ６０的导通与关断。这时，Ｔ的副边Ｎ２、Ｎ３均感应到高频电压，Ｎ２的电压经整流后给ＩＣ１供电；Ｎ３的电压经快恢复二极管整流、滤波后，所得到的直流电压可给蓄电池组供电。
　　为确保此充电器具有恒流恒压特性，必须根据蓄电池的充放电曲线作闭环控制：　　１． 恒压（限压）控制：充电器输出端得到的电压必须严格控制在蓄电池组标称电压的１．３倍左右，本例为４４Ｖ。这部分主要由精密可调稳压ＩＣ ＡＳ４３１承担。比如当充电器的输出电压偏高时，ＡＳ４３１的控制端电压也偏高，当高到某一点时，根据ＡＳ４３１的特性可知，会使它的输出端控制的信号幅度下降→光耦ＩＣ２中的发光二极管增亮→光敏三极管集电极控制信号下降，即①脚的电位降低。根据ＵＣ３８４５的工作特性可知，①脚的电位下降意味着⑥脚的调制脉宽变窄，最终使输出电压回落到原来的数值（即相对恒压）。见图2(6)。


　　２． 恒流控制：蓄电池组放电完毕，此时处于欠压状态，再充电时，初充电流会很大，如不加限制，对电池组及充电器均不利。本充电器的恒流控制巧妙地利用ＶＭＯＳ管源极电阻上的压降控制ＩＣ１的③脚（电流敏感端），当输出端的电流过大时，源极限流电阻压降增大，送给③脚的电压也增大，当③脚的电压达到１Ｖ时，会迫使⑥脚的脉宽变窄，最终使输出电流降下来，达到原先设定值，也即达到恒流目的。必须指出，当输出端短路或极性反接时，源极的限流电阻压降会远超过１Ｖ，这时⑥脚的输出脉宽会变得极窄，最终会使输出电压、电流均处在最小值，保护了充电器本身。
见图3（3）。


　本电路的精华部分是精心设计了一小模块ＩＣ４，用它实施智能化（恒流转恒压）的控制，并用一廉价的双色发光管显示充电和充满状态，直观而实用。其原理为：正常充电时，ＬＥＤ１亮，ＬＥＤ２的红灯亮，绿灯不亮，当蓄电池充电基本完成时，电压已基本达到设定值，但如果充电电流只有原来初始值的１０％弱，这时可调整ＩＣ４④脚的１０ｋΩ精密多圈电位器，使ＬＥＤ２的绿灯亮，红灯灭，以显示蓄电池基本充满，同时ＩＣ４的③脚再发出一个低电平信号到ＩＣ２（光耦），控制光电三极管导通，根据ＵＣ３８４５的工作原理可知，这时的ＩＣ１①脚电位拉低，⑥脚脉宽变窄，输出端电压处于恒定状态，此时的数值比最高限压值（本例为４４Ｖ）稍低，电路处于浮充状态，具体充电曲线见图３。
见图4（4）。


　　（注释：模块IC4是什么，其实里面也就是一个运放比较电路。跟普通分立元件并没有什么大的不同，如下图所示）
见图5(2)。

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彬枫 发表于 2014-6-15 09:23
电路设计估计没有多大问题，毕竟是08年的专利产品，卖得也不少，我估计还是散热不好引起的

本人还从网上搜索到3844、3843等38系列充电器专用集成块的相关电原理图，均有类似的2脚接地的充电器电原理图，又对照了本人的几个充电器的实物，发现均为使用3842的，有三个好的，其中就有一个是本人已经使用5年的电动踏板车的充电器，发热量不大，使用至今只换了一个风扇，原因是折了一个风扇叶，花了4元钱搞定，充电效果一直很好，开关管使用的是K2178，封装与EC005不同，是大功率场效应开关管，发热量不大，充电时还不烫手，另外两个好充电器均为36V的，其中一个就是从长汀买的，至今没有使用过，另一个和长汀的差不多，均还有一块CD4060集成块，这三个充电器的高压端电路均相近，其余充电器都是替别人修理没有元件配的，高压端与低压端的电路大多与本人正在使用的充电器电路相近，即典型电路，但关键点有一个，即均未带电风扇，有的还设计有风扇电路，只是相关电路无元件，无风扇，从这点可以看出，对于48V充电器，由于电压较高，充电电流也大，散热是至关重要的了。
本人对EC005充电器一个都还未作改造，只是拆散了一个用作观察，等电路改造成熟后一起完成，当然也准备改造坏几个的。而且本人认为，风扇掉方向加拆换较大功率开关管效果可能会好一些。
从常规充电器来说，一般充电器盒的散热孔做的都比较大，盒子也相对较大，且盒体较薄，这都对充电器使用过程中的散热均有利。
我们这款充电器盒子小，散热孔细小，盒体较厚(如果盒体的塑料材料好的话，可以做得簿一些，这种塑料材料，做成的盒子如果太薄，则不会结实)，虽然结实，但不利于散热，风扇安装在盒子的顶部，当然也在靠近高压一侧，与开关管相距较远，但是不能形成轴流风，虽然有风但风力对开关管效果就不太好了，版主将风扇改为反向，就与风扇安装在短边效果差不多了。
版主使用电钻拆除风扇效果不错，我也有大大小小的电钻，但总觉得电钻速度太快，不小心就会钻透盒子，因此，使用一个高强度的带弯头的钢片，从每个塑料熔焊的点周围轻轻翘起，拆除效果也不错，我就是使用撬的方法拆下风扇的，倒装后插紧四个安装点，使用塑料焊枪在每个安装点部位点熔一下，即可安装结实，需要再拆除时，将热熔塑料拨掉即可，也很方便。

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彬枫 发表于 2014-6-15 19:48
这个开关管功率用的不小了，10N60，虽然是TO-220封装，你那个可能不是K2178，K2178是2A小电流的，我见到 ...

不好意思，我看错了，是东芝K2746场效应管。不是这种充电器里开关管的封装方式，但是我对封装知识较少。我将充电器拆开了，对开关管拍了照，上传了请版主一看。
根据您提供的封装图，这种开关管应该是SC-65封装。

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网友月月升的部分倒也不错，正好开在开关管和双二极管安装的两个散热片部位，这样可以大大增加交换通道，改善散热效果，至于外侧的观感问题可以再想办法进行处理，也可以在短边两侧开孔或开槽方式，可能观感效果要好些。特别是在高压端增加散热通道(即与一般充电器风扇散热通道安排相同，仅考虑在高压端端头部位开散热槽，低压端不考虑)，最大散热空间，对解决散热问题效果会更好。

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我今天上午对充电器改造了一个，方法除调整删除电压的并联电阻未作处理外，其它改造方法与版主的改造提示基本相同，同时根据网友月月升的提示再适当考虑美观的情况下修改。

外壳散热采用在高压端的顶板LOGO部分增加散热孔，在长边两侧原散热孔部位的周边加散热孔，短边挡的整个面加设散热孔，散热孔采用3.2mm钻孔的方式，不是撬开散热槽。小孩手不会触到散热片。

风扇采用撬开四个孔端塑料封焊，翻过来再穿入四个底脚杆中，使用塑料焊枪加热出胶后对四个脚上部挤压注脚，冷却后很结实。

R39短接两脚。

我测了充电器的空载电压，空载电压为55.5-55.8V(我自己正在使用的充电器空载测量为56.1V，空载电压差不多)，电动车·在楼下地下室里，还没有加载检测，究竟如何还不知道，等实测再说吧。

如果现场充电实测满意，我再上传以上的相关图片。

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关于风扇固定，版主说得也对，但是在温度不太高的使用条件下还是可用的，可以改为打孔后使用自攻螺丝固定，这样牢靠一些，还便于拆下。
今天下午本人将上午完成的作品拿到车库对电动车充电试验，效果很好，先将试验数据描述一下，并附上照片。
1、改造情况：
⑴风扇反装，且对R39短路，与版主做法一致；

                                                                风扇改造

                                                                  R39短路



⑵、充电器外壳增加散热孔，位置包括盒顶和四周边，特别对靠近电路板的散热器部位，将散热孔覆盖整个散热器立面（散热器背面距充电器外壳很近，热量不能通过流通空气散发），保证散热器能有足够的散热，钻孔时塑料味道不算大，应该说塑料材料还不错。

                                                          有散热器侧的开孔

                                                          无散热器侧的开孔

                                                         高压端端头部位开孔

                                                充电器外壳顶部在LOGO部位增加开孔

                                                         低压端端头部位的开孔


试验充电的时间为两个小时，测温工具为红外测温枪。
插电5分钟开始测量温度，低压双二极管部位升温较快，测温为32℃，高压开关管部位散热器为28℃，测量时室内气温为19.8℃。
以后每10分钟测一次温度。高压侧温升最高为36℃，低压侧温升最高为41℃，以后的一个半小时时间内保持上述温度。后半个小时我发觉温度开始下降，均逐渐降至26℃，室温为20.5℃。到两个小时时转为绿灯。
我的电动车电池原是已经充满的，今天上午才跑了约10公里，不是在·电池·快没有电时开始充电的，所以我认为这个改造后的充电器应该能正常使用。并且我对充电器的散热孔又适当增加了一些，即对低压侧的短边也打孔散热，在开关管部位原打孔两排，后又在靠近中间部位增加了两排，将散热器背面的外壳上全部打有散热孔。
在试验中我还通过闻味的方式看充电器内有无·烧糊·的味道，发现仅仅为干燥热空气的味道，无糊味。
据此，我觉得通过这样的改造，充电器应该能正常使用，暂时不再考虑加大开关管的功率。

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128-67-8 网友的构思和试验都不错，在128-67-8 网友的启发下，我前几天又改造了一台充电器。
    我的处理是对风扇部位充电器外壳进风口的扩大采用将logo部位全部拉通，不是加大进风口开口的宽度，使用钢锯条手工锯，再使用美工刀修理一下就可以了。
    充电器外壳长边侧有散热片部位也采用类似的方法，高压侧·和低压侧各增加两至三个通风条(低压端设置在靠近充电器外壳的短边散热片大面积垂直面部位，高压端设置在充电器外壳原有散热条的靠近中间部位，间距与形状与原有通风条基本相同，以免影响外观)，无散热片侧，则不作处理，因为充电器外壳经过以上处理后散热排气通道已经偏向有散热片一侧，盒内空间里的少量热量还可以通过该侧外排一部分。
    对于风扇及电路仍然采用版主介绍的做法，试用时，室温20度，充电器盒内空间温度25度左右，散热片部位的温度没有超过30度。
    本人又对几个没有改造的充电器进行了有人监测下的充电试验，发现并不是所有充电器充电器都很热，而是发热的程度不一样，从这点可以看出，在改造充电器前，应先进行试用，监测发热情况，对症处理，这样效果会更好。
    本人通过多个充电器的监测充电看每个充电器的发热程度都不一样这点看出，这个类型的充电器的电路元件的型号及电路板等虽然都是一样的，但大功率元件的选材可能不一样，也造成各个充电器的发热程度不一样，因此，建议试玩该款充电器的网友或修理者，在无专业仪器或检测仪器不全的情况下改造时应先通过有人监测的试用，根据具体情况采用相应的改造方案。

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本次讨论内容不再上图，请各位网友见谅。