基于KA3842的电动车充电器原理

1、基于KA3842的电动车充电器原理常用电动车充电器根据电路结构，有一款是以KA3842驱动场效应管的单管开关电源，配合LM358双运放来实现三阶段充电方式。原理图如下：220v交流电经TO双向滤波抑制干扰，D1整流为脉动直流，再经C11滤波形成稳定的300V左右的直流电。U1为KA3842脉宽调制集成电路。其5脚为电源负极，7脚为电源正极，6脚为脉冲输出直接驱动场效应管Q1（K1358）3脚为最大电流限制，调整R25（2.5欧姆）的阻值可以调整充电器的最大电流。2脚为电压反馈，可以调节充电器的输出电压。4脚外接振荡电阻R1,和振荡电容C1。T1为高频脉冲变压器，其作用有三个。第一是把高压脉冲将

2、压为低压脉冲。第二是起到隔离高压的作用，以防触电。第三是为KA3842提供工作电源。D4为高频整流管（16A60V）C10为低压滤波电容,D5为12V稳压二极管，U3（TL431）为精密基准电压源，配合U2（光耦合器4N35）起到自动调节充电器电压的作用。调整w2（微调电阻）可以细调充电器的电压。D10是电源指示灯。D6为充电指示灯。R27是电流取样电阻（0.1欧姆，5w）改变W1的阻值可以调整充电器的高恒压值。通电开始时，C11上有300v左右电压。此电压一路经T1加载到Q1。第二路经R5,C8,C3,达到U1的第7脚。强迫U1启动。U1的6脚输出方波脉冲，Q1工作，电流经R25到地。同时T

3、1副线圈产生感应电压，经D3,R12给U1提供可靠电源。T1输出线圈的电压经D4,C10整流滤波得到稳定的电压。此电压一路经D7（D7起到防止电池的电流倒灌给充电器的作用）给电池充电。第二路经R14,D5,C9,为LM358（双运算放大器，1脚为电源地，8脚为电源正）及其外围电路提供12V工作电源。D9为LM358提供基准电压，经R26,R4分压达到LM358的第二脚和第5脚。正常充电时，R27上端有0.15-0.18V左右电压，此电压经R17加到LM358第三脚，从1脚送出高电压。此电压一路经R18,强迫Q2导通，D6（红灯）点亮，第二路注入LM358的6脚，7脚输出低电压，迫使Q3关断，D

4、10（绿灯）熄灭，充电器进入恒流充电阶段。当电池电压上升到44.2V左右时，充电器进入恒压充电阶段，输出电压维持在44.2V左右，电流逐渐减小。当充电电流减小到250mA400mA时，R27上端的电压下降，LM358的3脚电压低于2脚，1脚输出低电压，Q2关断，附上3842的内部框图脚是误差放大器的输出端，外接阻容元件用于改善误差放大器的增益和频率特性；脚是反馈电压输入端，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；脚为电流检测输入端，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；脚为定时端，内部振荡器的工作频率由外接的阻容时间常数决定，f=

5、1.8/(RTxCT)；脚为公共地端；脚为推挽输出端，内部为图腾柱式，上升、下降时间仅为50ns驱动能力为1A；脚是直流电源供电端，具有欠、过压锁定功能，芯片功耗为15mW；脚为5V基准电压输出端，有50mA的负载能力。元件的参数见下图R1R4R5-R7R8-R11R12R13R14R15-R19R20-R22R23R24R25R26R27R261K120K47K5.12.7K15K2K5.1K300202.510K0279.1K01102Q29013C11100uF9013C121022KVC13Q47uFD10LEDC2-C7O.OIllFD6LEDC8-CW470uFU13S42D1IK

6、4OO7*4U24N3SD3K1358U3TL431D41&60CTLM358LM35&D512VT1TRANS4076A10WD84USQ1K1358D94148常见的故障有三大类：1、高压故障2、低压故障3、高压，低压均有故障。高压故障的主要现象是指示灯不亮，其特征有保险丝熔断，整流二极管D1击穿，电容C11鼓包或炸裂。Q1击穿,R25开路。U1的7脚对地短路。R5开路，U1无启动电压。更换以上元件即可修复。若U1的7脚有11V以上电压，8脚有5V电压，说明U1基本正常。应重点检测Q1和T1的引脚是否有虚焊。若连续击穿Q1，且Q1不发烫，一般是D2,C4失效，若是Q1击穿且发烫，一般是低压

7、部分有漏电或短路，过大或KA3842的6脚输出脉冲波形不正常，Q1的开关损耗和发热量大增，导致Q1过热烧毁。高压故障的其他现象有指示灯闪烁，输出电压偏低且不稳定，一般是T1的引脚有虚焊，或者D3,R12开路,KA3842及其外围电路无工作电源。另有一种罕见的高压故障是输出电压偏高到120V以上，一般是U2失效，R13开路所致或U3击穿使U1的2脚电压拉低，6脚送出超宽脉冲。此时不能长时间通电，否则将严重烧毁低压电路。低压故障大部分是充电器与电池正负极接反，导致R27烧断，LM358击穿。其现象是红灯一直亮，绿灯不亮，输出电压低，或者输出电压接近0V，更换以上元件即可修复。另外W2因抖动，输出电

8、压漂移，若输出电压偏高，电池会过充，严重失水，发烫，最终导致热失控，充爆电池。若输出电压偏低，会导致电池欠充。高低压电路均有故障时，通电前应首先全面检测所有的二极管，三极管，光耦合器4N35，场效应管，电解电容，集成电路，R25,R5,R12,R27，尤其是D4（16A60V,快恢复二极管），C10（63V,470UF）。避免盲目通电使故障范围进一步扩大。有一部分充电器输出端具有防反接，防短路等特殊功能。其实就是输出端多加一个继电器，在反接，短路的情况下继电器不工作，充电器无电压输出。还有一部分充电器也具有防反接，防短路的功能，其原理与前面介绍的不同，其低压电路的启动电压由被充电池提供，且接有

9、一个二极管（防反接）。待电源正常启动后，就由充电器提供低压工作电源。反面先就目前市场上面常见的几款充电器我们来认识一下:西普尔内部电路结构图：正面r西普36/48/12Ah充电器电路结构图解-正面7,3842供电部分&启动电阻9MOE管2开关变压器光耦输出整流管输入线NTC3输入保险丝4整涼管耳45.400V滤波电容6.PWM芯片38421乳输出滤波电容控制部分供电运放LM*24电潦采样电阻17输出保险丝让输岀线输入线NTC输入保险丝4整流管耳45.400V滤波电容6.PWM芯片38427,3842供电部分8启动电阻9MOS管0开关娈压器1光耦12输出整流管伯输出滤波电容14控制部分供电15*

10、运放LM*24电潦采样电阻17输出保险丝18输岀线正面V7特能充电器电路结构图解正面输入线2.NTC久输入保险丝4.整流簷*45.400V滤波电容6.PWM芯片3842输出滤波电容14控制部分供电15*运放LM358电流采样电阻17输出保险丝输出线7.3842供电部分8启动电阻久管10幵关变压器和光耦12输出整潦管k反面输入线NTC人输入保险丝4整流簷敎45.400V滤波电容6.PWM芯片38427.3842供电部分8”启动电阻9.MD5管1开关变压器和光耦12.输出整流管13输出滤波电容14控制部分供电15运放LM358电流采样电阻17输出保险丝18.输出线首先我们把充电器内部的电路基本结构

11、部件进行了分割和注解电动车充电器其实还有另外的电路结构，大致可以分成2个大的板块，TL494芯片组成的半桥电路，UC3842芯片组成反激式电路，各自都有自己的特点。目前市场上面绝大部分的充电器都是3842电路，我们就用3842作为我们主要讲解例子。输入线NTC输入保险丝整流管X4400V滤波电容PWM芯片38423842供电部分启动电阻MOS管开关变压器11光耦12输出整流管13输出滤波电容控制部分供电运放LM324/358电流采样电阻17输出保险丝18输出线补充:19输出电压控制部件（431）二、充电器工作基本原理基本的工作方框图（下午下班回家开始画，历时3小时汗一个）3842芯片充电器基本

12、电路方框图原边（高压端）|副边（低压端）I幵关变压器流波整滤8J街V-5SOS工电流检测i.光电压/电流控制电路431/324/358输出il电流基准指示电流“注：图片里面的电流基准其实和电流检测存在比较关系，为了画的方便和直观，连到了一起！下面就这个基本工作方框图我们简单的说一下，怎么和维修的思路结合在一起。充电器工作原理是一个比较复杂的过程，而维修讲究的是把把复杂的东西简单化，理清思路，剔除一些不必要的障碍,是一个高级维修技工必备的要素,所以我们一般会说：会维修的人不会设计，会设计的人不会维修。因为维修的人容易把复杂的东西去简单化，他去搞设计往往会出现一些致命的错误，而设计师去搞维修,我们

13、会看到一幅比较搞笑的画面,设计师会把产品从头到脚分析一遍，甚至画出电路图，否则他会感觉无从下手。XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX还是简单的说说由3842芯片构成的充电器工作原理:首先AC220电压经由保险丝，NTC和EMI滤波整流滤波变换至300V左右的直流电压，经启动电阻提供给3842（7脚）初始工作电压，驱动MOS管开关动作，开关变压器在MOS管的开关作用下，会不断的储存-释放，而使输出绕组感应到的电能经过整流滤波输出的直流电压，通过采样到431或运放控制光耦把信号反馈至3842的1脚或2脚，控制3842的输出（6

14、脚）的占空比，以达到稳定的输出电压值。详细的工作原理，大家可以搜索一下，网上有很多这方面的资料。我把几个要点和重点着重的说一下：（1）3842稳定工作的条件：起始的工作电压，由启动电阻从300V降压得到；8脚有输出稳定的5v基准电压，内部振荡电路才会工作。6脚输出驱动MOS管打开后，3脚检测到的电流反馈电压没有超过IV。原边供电是否在下一个周期工作开始前提供到3842的7脚，否则由启动电阻提供过来的电能已经不能维持3842工作了。（2）输出电压保持稳定的条件：副边绕组是否感应到电能。副边整理和滤波器件是不是都完好。采样电阻以及431,是否完好。光耦是否完好工作。3842是否接收到光耦的信号，确

15、定信号没有在进入3842芯片前被阻断或过滤了。下面我们看一下西普尔充电器原边的电路原理图：这个真的花时间，不是开玩笑的，我画了几个晚上！）结合上面的一些说明，大冢自己消化和巩固一下！另外有网友问3842各个引脚电压值的问题：3842的供电脚7,和8脚5v基准都是固定的稳定电压值。3脚，4脚，6脚的电压值一般来说没有多少参靠价值，除非使用示波器去看波形！，1和2脚,属于控制脚。除7脚和5脚外其他脚一般不要用万用表去带电测量，可能会引起干扰而炸机！而5脚是接地的。Fl2ASD-11104630VR5200_LC10272C5丰:1N5408X4JL丄C25丄C12T472TI0ZF222/lkVX201D4INAC220V11C7=二riR4IU1103U75kLl?7IQ4630VC3-C4222/1KV220V01pW6NB90Th222*2匹，kV2XuFI004C11124N3515k2W470UF/25VRI127k5141D91N5408C221uF/50V充TUR305Ik012立1N4148LED绿1亠C15D1-D41N