圖1中C1、V1~V4、C2組成濾波整流電路,變壓器T為高頻變壓器,V5、R2、C11組成功率開關管V7的保護電路,NF為供給IC電源的繞組。單端輸出IC為UC3842,其8腳輸出5V基準電壓,2腳為反相輸入,1腳為放大器輸出,4腳為振蕩電容C9、電阻R7輸入端,5腳為接地端,3腳為過流保護端,6腳為調寬單脈沖輸出端,7腳為電源輸入端。R6、C7組成負反饋,IC啟動瞬間由R1供給啟動電壓,電路啟動后由NF產生電勢經V6、C4、C5整流濾波后供給IC工作電壓。R12為過流保護取樣電阻,V8、C3組成反激整流濾波輸出電路。R13為內負載,V9~V12及R14~R19組成發光管顯示電路。圖1中V5、V6選用FR107,V8選用FR154,V7選用K792。
電路利用開關電源充電,以減小充電器的重量和體積。本充電器電路的正常充電電流為250MA,涓流充電電流為200MA。
常用電動車充電器根據電路結構,有一款是以KA3842驅動場效應管的單管開關電源,配合LM358雙運放來實現三階段充電方式。原理如下:
220v交流電經T0雙向濾波抑制干擾,D1整流為脈動直流,再經C11濾波形成穩定的300V左右的直流電。U1為KA3842脈寬調制集成電路。其5腳為電源負極,7腳為電源正極,6腳為脈沖輸出直接驅動場效應管Q1(K1358)3腳為最大電流限制,調整R25(2.5歐姆)的阻值可以調整充電器的最大電流。2腳為電壓反饋,可以調節充電器的輸出電壓。4腳外接振蕩電阻R1,和振蕩電容C1.T1為高頻脈沖變壓器,其作用有三個。第一是把高壓脈沖將壓為低壓脈沖。第二是起到隔離高壓的作用,以防觸電。第三是為KA3842提供工作電源。D4為高頻整流管(16A60V)C10為低壓濾波電容,D5為12V穩壓二極管,U3(TL431)為精密基準電壓源,配合U2(光耦合器4N35)起到自動調節充電器電壓的作用。調整w2(微調電阻)可以細調充電器的電壓。D10是電源指示燈。D6為充電指示燈。R27是電流取樣電阻(0.1歐姆,5w)改變W1的阻值可以調整充電器的高恒壓值。
圖2是由UC3842構成的開關電源電路,220V市電由C1、L1濾除電磁干擾,負溫度系數的熱敏電阻Rt1限流,再經VC整流、C2濾波,電阻R1、電位器RP1降壓后加到UC3842的供電端(⑦腳),為UC3842提供啟動電壓,電路啟動后變壓器的付繞組③④的整流濾波電壓一方面為UC3842提供正常工作電壓,另一方面經R3、R4分壓加到誤差放大器的反相輸入端②腳,為UC3842提供負反饋電壓,其規律是此腳電壓越高驅動脈沖的占空比越小,以此穩定輸出電壓。④腳和⑧腳外接的R6、C8決定了振蕩頻率,其振蕩頻率的最大值可達500KHz。R5、C6用于改善增益和頻率特性。⑥腳輸出的方波信號經R7、R8分壓后驅動MOSFEF功率管,變壓器原邊繞組①②的能量傳遞到付邊各繞組,經整流濾波后輸出各數值不同的直流電壓供負載使用。電阻R10用于電流檢測,經R9、C9濾濾后送入UC3842的③腳形成電流反饋環。所以由UC3842構成的電源是雙閉環控制系統,電壓穩定度非常高,當UC3842的③腳電壓高于1V時振蕩器停振,保護功率管不至于過流而損壞。
圖2 UC3842構成的開關電源
此電路的調試需要注意:一是調節電位器RP1使電路起振,起振電流在1mA左右;二是起振后變壓器③④繞組提供的直流電壓應能使電路正常工作,此電壓的范圍大約為11~17V之間;三是根據輸出電壓的數值大小來改變R4,以確定其反饋量的大小;四是根據保護要求來確定檢測電阻R10的大小,通常R10是2W、1Ω以下的電阻。
下圖由KA3842+LM324+HCF4060構成的單端反激式脈沖充電器電路。
鋰離子電池充電器電路由電源輸入變換電路、恒流充電電路、恒壓充電電路、工作狀態指示電路和電池電壓檢測控制電路組成,如圖所示。
圖 采用LM358運算放大器的鋰離子電池充電器電路
電源輸入變換電路由電源變壓器T、整流二極管VD1~VD4和濾波電容C1組成;恒流充電電路由二極管VD5、三端穩壓集成電路IC1和電阻R1組成;恒壓充電電路由三端穩壓集成電路IC2和電阻R2、R3組成;電池電壓檢測控制電路由電阻R4~R8、電容C2~C4、電位器RP、穩壓二極管VS1、VS2、運算放大器IC3、晶閘管VT和繼電器K組成;工作狀態指示電路由電阻R9、R10和發光二極管VL1、VL2組成。
交流220V電壓經T降壓、VD1~VD4整流及C1濾波后,經恒流充電電路和K的常閉觸頭對電池GB進行恒流充電。當電池的電壓升至4.2V時,IC3輸出高電平,通過VS2使VT受觸發而導通,K通電吸合,其常閉觸頭端斷開,常開觸頭接通,整流濾波后的直流電壓經恒壓充電電路對GB進行恒壓充電。
在第一階段恒流充電時,VL2點亮;在第二階段恒壓充電時,VL1點亮。
電路安裝完畢后,先斷開R7,接上電源,調節RP的阻值,使其中心抽頭電壓為4.2V。在IC2的輸出端與地之間接上47Ω的假負載,調整R2的阻值,使IC2的2腳電壓為4.2V。斷開電源及假負載,接上R7和待充電電池GB,然后接通電源進行充電。監測GB兩端電壓,保證GB兩端電壓達到4.2V時K通電吸合,否則應微調RP的阻值。