电池修复,电源,电动车电路图.doc

2008.2.8电池修复,电源,电动车电路图.doc1.多功能自动充电器蓄电池、镍氢电池等可充电电池在生活中应用非常广泛，但往往因为充电不当，而使电池过早夭折。本着节约资源和保护环境的出发点，笔者设计制作了这款多功能自动充电电路，作为在我校电子专业学生的制作实训项目。由于它采用分立元件，电路简单而又典型，既有利于提高学生的技能又是一项用途广泛的产品。现借“电子职校版”这个交流平台，来和同仁们来交流、探讨。性能简介：1该充电器具有脉动限流充电、涓流充电、充电自停等多种功能。从而实现了充电的智能化，无需人看管。2该充电器依靠电池余电触发，不接电池时基本无电压输出；只有正确接上电池，才有充电电流输出。具有短路保护或反接保护功能。3该电路适用性强，表现在：输入电压范围宽；只要调整电位器就可以适合其它种类的充电电池的充电，在电路输出端并借一个滤波电容，该电路就能变成一个PWM方式的可调直流稳压电源。电路原理：该电路针对于单节镍氢电池而设计的。如图：市电通过变压器变压、由全桥整流，电容C1滤波变为直流电。LED1是电源指示灯，LED2是充电指示灯， T1为充电控制三极管，工作于开关状态；T2、 T3和电容C2构成单稳触发器。R6、RP构成限压取样电路，R7是限流取样电阻。 待机状态：接通电源，若不接电池，三极管T2 因无基极电压而截止，三极管T1也截止，无电压输出。此时只有电源指示灯LED1发光。充电过程：当正确接上充电电池后，三极管T2因电池的余电而轻微导通，其集电极电位下降，T1迅速导通，输出电压升高；由于C2是正反馈作用，电路状态迅速达到稳态。此时， T1 T2导通、T3截止，给电池充电，充电指示灯LED2发光。 限流充电：如果充电电流大于限定值，电流取样电阻R7 两端电压升高，三极管T3的BE极间电压高于死区电压，单稳触发器状态被触发。T3导通，T1 T2截止，充电停止；而后单稳触发器自动复位，又进入充电状态，这样周而复始地进行脉动充电。充电指示灯LED2闪烁。充电自停：随着充电的进行，电池两端电压缓慢上升，脉宽变窄，充电电流变小，充电指示灯LED2闪烁逐渐变快变暗。待电池接近充满时，二极管D1导通，T3也导通，T1 T2截止，关断了充电通电路，结束充电。在实际充电过程中，由于电池充电静置一会儿后，电池电压又有稍许降低，因而可出现间歇充电现象，但看不到LED2闪烁。这种绢流充电方式有利于延长电池寿命。安装与调试:安装无误后，按以下步骤调试：把电容C2 C3断开，在输出端并接一个220uF左右的电解电容，此时该电路就相当于一个可调稳压电源。先不接电池，接通电源，LED1发光，将T3的、b、e极短接，充电指示灯LED2应亮，用万用表测输出端电压，调节电位器RP,直到输出电压等于充电电池终了电压，再接回电容C2 C3便可。（电池充电终了电压可从资料上查阅、也可实测；如：单个镍氢电池充电终了电压约为1.4V,单格蓄电池约为2.45V。）附图：2. 12V铅酸蓄电池充电电路3. 精确的12V电瓶自动充电机电路 4. 电瓶修复器电原理图5.电瓶修复器仪电原理图6.智能脉冲电动车充电器电路图7.电动车有刷控制器原理图8.TL494电动车控制器电路图9.松正WZK4815电动车无刷控制器原理图10.ATX开关电源电路图11.电脑开关电源电路图12. 5V转12V升压电路13.摩托车4123自动进角直流点火器电路FM4213摩托车点火进角控制集成电路，1999年11月10日由上海复旦微电子股份有限公司生产，适用于四冲程摩托车电容放电式电子点火器的专用集成电路，它由磁电机上的传感器发出的PC 脉冲控制，输出一个相位随转速变化的正脉冲，从而触发可控硅产生高压，实现可变进角的点火功能。 用FM4213可以制作以电瓶供电的直流电子点火器，也可制作用磁电机供电的交流电子点火器。制作的直流电子点火器的价格比现在使用分离元件制作模拟电子点火器成本高出5元左右，但是在性能上远远高于现在普遍使用的模拟电子点火器的性能。笔者从因特网上查到，上海复旦微电子公司提供的FM4213集成块各个脚的技术数据，典型电路。 笔者通过提供的技术资料，了解到FM4213和日本MB4213完全兼容，寻找到使用MB4213制作的点火器，以及与它想配套的日本本田AX-2、250型单缸公路、越野两用型摩托车。通过对AX-2点火器的点火原理，以及发动机触发电路分析，发现用FM4213集成电路完全可以制作出超出我国现有的任何直流和交流的CDI电容放电点火器，它的触发信号对应发动机磁电机上3cm长的触发条凸台，可以产生33点火提前角，提前角转速范围可达5000转/分，即在发动机2300转/分到5000转/分的转速范围内，点火器能产生六个固定提前角点火点与之相对应。国内的模拟点火器，虽然性能可靠，但结构简单，点火提前角，最大只有25，提前角对应转速范围只有3600转/分，而且国产模拟电子点火器在发动机2300转/分3600转/分的提前角转速范围内，点火器只能产生二个固定提前角点火点与之相对应。（即低速点火点和高速点火点），所以，就像许多摩托车骑手说的；“国产摩托车没有像日本摩托车那样，就像自己身体的一部分，随心所欲，在任何档位加速都有非常流畅的感觉，”。这与国产电子点火器低性能有很大的关系。AX-2型电子点火器，它采用大灯线圈提供12伏交流电给点火器供电，在点火器内部通过D8整流变成直流，直流电经过振荡器产生180V自举高电压，给电容C15充电，由MB4213集成块控制点火进角，通过可控硅控制电容器放电，达到可进角点火的目的。下面对AX1型点火器的工作原理进行详细分析，（电路原理图11） 此电路由振荡器电路、控制电路、电容放电电路、提前角控制电路、触发信号处理电路等五部分组成。下面介绍不同电路的组成和功能 振荡电路部分 组成；三极管Q1、电阻R1、R2、R3、R4、二极管D1、D2、电容C1、高频变压器（磁心为铁氧体），组成一个高频振荡器，频率为300KHz左右。 原理； 12V交流电通过二极管D8整流到振荡器，通过高频振荡器产生450伏左右的交流电压，通过高频二极管D6给电容C15充电到180V。 控制电路 组成；由二极管Q2、电阻R5、R6、R7、整流二极管D3、D4。 原理；当Q2基极有电压，Q2导通，变压器激励信号对地，振荡器停振，当Q2基极无电压，Q2截至，振荡器又开始工作，控制振荡器停振的信号有四个方面， （1）、控制端的接地和悬空来控制点火器的工作 控制端经R20、D5、Q3发射极到Q2的发射极。 原理；当有12V交流电通过二极管D8整流到振荡器时，由R8、D5、R9组成Q3的基极分压电路，使Q3导通，使振荡器激励极信号对地，振荡器停振，当控制端接地时，由R8、D5、R9和R20，组成Q3新的基极分压电路，使Q3截至，振荡器工作。 字串8 （2）、触发器有脉冲信号时，振荡器停振 触发信号经R24、Q7于集成块7脚接通，通过Q4经R11到达Q2基极。 原理；当触发器脉冲信号通过7脚进入FM4213时，10脚输出点火信号，到可控硅控制极，可控硅导通，电容C15通过高压包初级对地放电，这时变压器输出端对地，输出功率增大，容易烧坏Q1，所以，当触发器产生脉冲信号的同时，振荡器也停止振荡。当触发信号为零时振荡器又开始工作，在这期间点火器完成一次点火。 （3）、当电容C15充电电压达到180伏时，振荡器停振 由变压器输出端，经D3和稳压二极管D4，到Q2基极，电阻R6、C7组成分压电路。 原理；当变压器给电容C15充电到达180伏时，电阻R7上的电压也上升超过7.8伏，使稳压二极管D4导通，Q2导通，振荡器停振，C15上的电能又通过D3、R6、R7对地放电，当C15上电压小于180伏时，R7上电压降低，D4不导通，Q2截至，振荡器工作，变压器又给电容充电，当C15充电达到180伏时，振荡器停振，这样可以使振荡器间歇工作，工作时间是T/10，目的保护Q1不至于连续工作而烧坏。 （4）、对点火器电压保护作用 电源电压经过R8、D5、R9、D11、R20组成Q3分压电路， 原理；当电源电压上升到某一极限值时，稳压二极管D5导通，Q3导通，振荡器停振，点火器无输出点火电压，发动机熄火，保护点火器由于电源电压继续升高而烧坏。 电容放电电路 原理；振荡器使C15保持180V稳定电压，当FM4213的10脚产生一个点火信号，通过R10到可控硅的控制极，使可控硅导通，C15通过高压包初极线圈和可控硅对地放电，在高压包的次级产生2万伏的高压，点燃发动机气缸内的可燃气体，使发动机工作。 提前角控制电路 组成；由FM4213集成块和11、12、13、14脚外围元件Q5、C6、C7、C8、R13、R 14、R 15、R16、R18、组成， 原理；11、12、是提前角曲线产生电路，13脚是转速曲线产生电路，14脚是内部稳压电路及低压点火角锁定电路，通过对外围元件的不同组合，可以对应于发动机磁电机上凸台的不同长度，通过触发器时产生的不同频率的信号，在10脚输出不同的点火信号。 触发信号处理电路 组成；由Q6、Q7、R24、R23、R22、R21、C14、C14、C13、C12、C11、D10、D9组成， 原理；在由于磁电机上的凸台通过触发器时，触发器感应出两个正、负尖型脉冲电信号，通过信号处理电路，整形出矩形正、负脉冲信号，便于提前角控制电路的对脉冲信号的处理。 印刷电路板(附图12)为AX-2型点火器实物图，电阻R12为1/2W、R2、R3、R4、R6为1/4W，其他电阻为1/8W， 笔者改进电路，把12V交流电直接用12V电瓶供电，用FM4213代替MB4213，省去二极管D8，滤波电容C10、补偿电容C2、其他就不用改动了，对Q5的破解，花了两个月的时间，做了大量的试验，了解到Q5的作用非常大，也同时了解到FM4213提前的工作原理，FM4213是通过计算磁电机上凸台通过触发器时，凸台的前沿和后沿产生两个触发脉冲信号的时间间隔的长短，来控制10脚输出点火时间，如果不用Q5，此点火器只适用于磁电机上2cm长触发凸台的发动机，11、12、13、14脚的电阻和电容的数据与上海复旦微电子公司提供的典型电路完全相同，点火提前角只能在10度到25度的范围变化，提前角转速范围在2300转/分3600转/分。加上Q5，它就可以适用磁电机上凸台为3cm的单缸任何发动机（如单缸铃木125和250、雅马哈250系列），可以延长输出点火时间，点火提前角可以在10度到33度的范围变化，而且提前角转速范围提高到5000转/分。笔者邮购了10块FM4213，制作了六个点火器，在自己“云羽”125顶杆式摩托车进行改装，首先把磁电机上原来2cm的凸台切掉，磨平，在原凸台的位置上，焊上3cm 的铁条，与原凸台后沿的位置对齐,修理打磨与原来的高度和弧度一样，这样凸台变成了3cm长。通过上路试骑，发现节油和加速效果非常明显，行驶中旋转加油器角度比以前小的多，而且在低速度加速时加大一点油门，随着车速逐渐提高，象以前车速到达某个速度时，速度就不再增加而保持匀速，现在必须还得回一些，不然车速越跑越快，转速越来越高。并且启动非常容易，发动机转动一两个压缩行程就可启动，与日本车不相上下，怠速低且很稳，尤其在冬天，零下十几度，拉上分门只启动一次，即可着车。同时，还给朋友的嘉陵125越野摩托车进行同样的改进，启动性能得到非常明显的改善，用手压启动杆都能启动，以前至少启动两三次，有时启动需要六、七次是常事，而且还要用力踩，有时还会出现反冲现象，改进后的摩托车，完全变了样，加油提速很快、流畅。原嘉陵车队宁夏籍专业车手王兵试车后认为，车的功率有所增加，加速起步，车有抬头的感觉，启动性能的改善最为明显。还给几辆点火器烧坏的铃木125型越野车和雅马哈250型改装，都达到了原来的性能。 笔者通过动态模拟试验，使用双踪示波器，对AX-2点火器和我制作的点火器相同点的电压信号进行比较，发现两者的信号幅值、宽度以及10脚输出的点火信号的时间完全相同，装配到AX-2原车上路试验，自己制作的点火器与原装点火器无任何区别，达到了原装的水平。 用FM4213制作的直流点火器与现在使用的模拟点火器相比有许多的优点：1加速性能得到了改善 如前面介绍的，提前角超前了8，提前角转速范围提高到了5000转/分，而且，在2300转/分到5000转/分的范围内，提前角均匀输出，这样，使得国产摩托车点火时间更加准确，加速流畅，同时减少油耗。 2启动性能得到改善 直流点火器的最低点火转速是150转/分，比国产模拟点火器的最低点火转速是300转/分低一倍，这由点火器的供电方式决定，直流的电能由电瓶直接提供，点火能量强而稳定。而模拟点火器的电能是由磁电机的点火线圈提供电能，只有磁电机转速达到300转/分以上时才能给点火器提供足够的点火能量，所以，电瓶有时亏电或冬天机油比较粘的情况下，用电马达启动比较难，尤其在北方的冬天，早晨起来启动女式踏板车，是许多有车女士非常头疼的事。 能使磁电机输出更大电能 3采用直流点火器，不需要磁电机内部安装点火线圈，剩下的空间，可以安装三相对称发电线圈，输出的电能比现在的单相发电机高3倍，这样，电瓶不容易亏电，寿命可以大幅度延长，大灯的功率可以加大，提高照明，增加夜间行驶安全。 以上种种优点，可以使我国的摩托车性能得到很大的提高，增加国产摩托车在国际市场的竞争力。 (附；AX-2型点火器原理图11，及印刷电路板元件图12) 字串4 14. TDA7340汽车音响电路图15. 300w UPS 电脑电源电路图16.简易自制高效电动车电瓶修复器同事花80元在市场购得一款电动车蓄电池修复器，经使用效果并不明显。我剖析了一下其电路构成，发现其修复用高压高频脉冲靠震荡电路及自感升压线圈来实现。因频率的限制自感升压线圈不可能做的很大，但对于内阻及小的蓄电池来讲，其静态下可产生的高压脉冲加在蓄电池上后其幅值变得很低。所以对电池的修复效果不明显。 我查阅并论证了电瓶修复基础原理的正确性后，自设计了一款用变压器调压、555电路构成的可调脉宽震荡器驱动CMOS管IRF640的高性能修复器。彻底克服了自感升压线圈电路的缺陷，经使用效果很好。一般使用了近3年的旧电瓶修复一天即可见效，修复3天即可恢复额定容量的70%以上（极板损坏的电瓶不可修复）。 本电路可修复充电两用。修复用变压器采用多抽头变压器，以适合不同电压的电瓶。从3v到36v电瓶均可修复。必须注意的是，修复电瓶时所选用电压档是电瓶电压的两倍。如修复12v电瓶选择24v变压器档，修复36v电瓶选择60v变压器档，但脉宽电位器必须调整到最小状态（即电流为最小状态）。充电时可选择相同电压档位变压器，适当调整脉宽电位器使电流为合适的充电电流。 本电路简单适于自制，电流表采用 5A量程，分流器可用1平方毫米漆包线自己缠绕，其所需长短靠万用表配合测量实际电流与表头摆动位置确定。 电路原理如下(本电路仅适于修复铅酸及镍氢蓄电池)。 字串2 17. 我对一款铅酸蓄电池修复仪的研究最近根据ZTX老师的书对照现有产品，研究了下蓄电池修复仪，把我的一些经验心得分享一下，还望各位老大不吝赐教。 字串3 如上图，这是现有产品的电路图，原设计在ZTX老师的书上可以找到。 我分析的工作原理：220V交流变压至30V左右，桥式整流滤波后一路供给7812稳压输出驱动555时基电路组成的占空比可调的多谐波振荡器，输出矩形方波驱动两路电子开关IRF630N，形成对被充电池的脉冲充电。继电器和二极管构成防反接保护。 原设计与现产品的比较：原设计有两级7824、7812稳压，每路输出还有LM317恒流，现产品大幅简化了线路，省去了所有不必要的部分，形成了很简练的电路，足以满足需求。唯一可惜的是7812的输入输出压差太大，损耗较大。 我对他的研究改进：限流电阻耗散功率和发热都比较厉害，不过为了能够实现30V的脉冲和比较合理的电流也没办法，我干脆把限流电阻加了个散热片焊到板子背面，免得高温危及电解电容。现产品上用一个小电容来完成对7812输入短路的保护，我还是觉得用二极管好些。7812输出滤波电容我还是补了上去。LED限流电阻太小，15-20K比较合适，但还是有个问题：接上电池不开机的话会对电池放电、放电电流有近50mA。而中途断开电池的话LED还会一直亮。小问题就不想再去改他了。 建议厂家注意下散热问题，限流电阻可是很烫哦。 个人认为大规模应用的话应该采用脉冲发生和脉冲供电分离，这样既能保证7812工作在合理的压差下，又能够提高电源的利用效率，避免无谓的浪费，不过应该认真考虑线路干扰和损耗。一款板子上做多些路数应该没什么问题。 本人只是出于研究改进，共同进步目的，希望大家多多探讨，另外个人觉得这个产品利润还是太高了。 仔细看电路图，电位器（3296 10K）的三个脚都要接的，顺序方向无所谓。美国佬的那个东西说老实话我还没有研究过，因为我一开始就是着眼分析手头现有的成熟产品。 个人强烈建议大规模应用把脉冲发生和脉冲充电两部分分开，也就是说单独用一个15V以下绕组整流后给555部分供电，损耗会很小；而脉冲充电部分就可以把电压做得比较高，超过40V没问题，后级的两个大电容的确有必要加，只要合理安排一下板面空间。一定要注意限流电阻要尽量避开电解电容等，不然发热太恐怖了，最好有主动散热。555的1、3脚脉冲输出好像是3V左右，具体我量一下多。 后级输出的两个大电解电容主要是加大脉冲电流幅度、使上升沿更陡峭，但也带来个具体问题就是脉冲电流很大，平均电流也增大得比较厉害，所以我觉得电容还需要谨慎选择，不然IRF630N发热过大，输出部分的负荷比较重，对电池极板寿命的影响也会比较大。具体我有机会试试，可能100uf左右都差不多了。 电阻除了两个20欧20W的以外都用1/4W的足够了继电器是JQC-3F，12V的，有很多型号可以代用的 接上电池不开机的话会对电池放电、放电电流有近50mA。而中途断开电池的话LED还会一直亮。可以在输出加一个二极管就