铅酸蓄电池智能充电器的工作原理与维修方案分析

根据铅酸蓄电池的特点，当铅酸蓄电池的容量放出70％以上时就应及时对其进行充电。并且按如下三阶段进行：第—阶段为恒流充电，第二阶段为恒压充电，第三阶段为涓流充电。否则，会严重影响蓄电池的使用寿命。

目前广泛用于铅酸电池充电器的UC3842集成电路可直接驱动MOS开关管，在稳定输出电压的同时，具有负载电流控制能力（称其为电流控制型开关电源驱动器），无疑具有独特的优势；只要用极少的外围元件即可实现恒压输出和控制充电电流的目的。使充电器能够按照铅酸蓄电池性能要求，达到按步骤地实现智能充电的目的。

根据某一智能充电器（42V/2A）画出铅酸电池智能充电器的方框图（见图1）和电路图（见图2），并介绍其工作原理和维修方法。

图1 铅酸电池智能充电器的方框图

图2铅酸电池智能充电器的电路图

一、工作原理

1.交流输入电路

由BX1、T1、C3、C4组成，它具有输人保护和抗干扰的功能。BX1为延迟式保险丝（在电源启动时允许流过3A以上的电流，而正常工作时电流不超过2A），可使用彩电的3.15A延迟式保险丝替代。

2.整流电路

Dl～D4、C3、C4、C5为整流电路，C5电容应选用耐温85℃以上、耐压450V的电解电容代替。Dl～D4为通用的整流二极管。

3.开关电路

它是开关电源的核心部分，由T2、V1等元件组成。工作方式为它激式开关电路，在T2的初、次级形成交变矩形脉冲。

V1最好使用耐压大于600V／6A的场效应管代替。如屡烧V1，要检查、更换RI、C6、D6。

4.输出电路

由二极管D8、D9、C14、D10等元件组成（D8、D9可使用肖特基或高频特性好的二极管代替），D10为防止蓄电池反接而使用的保护二极管（可用普通的整流二极管代替）。

5.PWM脉宽调制电PWM

脉宽调制器由UC3842（内部框图见图3）集成电路和周围的元件组成。UC3842采用固定工作频率脉冲宽度可控调制方式，共有8个引脚，各脚功能如下：①脚是误差放大器的输出端，外接R7、C11用于改善误差放大器的增益和频率特性；②脚是反馈电压输人端，此脚电压由IC2光耦合器产生的电压控制脉冲宽度，通过V1改变T2的交变矩形脉冲宽度，改变T2的输出电压和输出电流，以满足铅酸蓄电池按三阶段进行充电的目的；③脚为电流检测输人端，当充电电流过大或负载短路等故障时通过R4、R6检测到的电压（③脚的电压）超过1V时，缩小脉冲宽度使电源处于间歇工作状态；④脚为定时端，内部振荡器的工作频率由外接的C13、R8决定时间常数，f＝l.8/（R8×C13）；⑤脚为公共地端；⑥脚为推挽输出端，内部为图腾柱式，上升、下降时间仅为50ns，直接驱动V1；⑦脚是直流电源供电端，通电开始时C5的300V电压经过R2，达到脚⑦强迫IC1启动，V1工作。同时T2副线圈产生感应电压，经D7、R10给⑦脚提供可靠的电源。它具有欠、过压锁定功能，芯片功耗为15mW；⑧脚为5V基准电压输出端，为④脚提供稳定的电压从而稳定内部振荡器的工作频率，它有50mA的负载能力。

6.控制电路

由DW1、IC4、IC3、IC2等组成，通电开始后300V电压经过R2，达到⑦脚强迫IC1启动后，T2线圈的次级电压经D8、D9、C14整流滤波的稳定电压，一路通过D10给蓄电池充电；另—路经R20、DW1、C16为IC4提供12V工作电压，D11为IC4的②、⑤脚提供基准电压。正常充电时R13上有0.3V～0.4V的电压，此电压经R29加到IC4的③脚，①脚输出高电平，此电压一路经R26点亮D13（红灯）；另一路输人⑥脚，使⑦脚输出低电平，D14（绿灯）灭。充电器进入恒流充电阶段。当蓄电池电压上升至44.2V左右时，充电器进入恒压充电阶段，输出电压维持在仍44.2V左右，这时充电电流逐渐减小。当充电电流减小到200mA时，R13上的电压下降；当IC4的③脚电压低于②脚时，①脚输出低电平，D13（红灯）熄灭，同时⑦脚输出高电平，通过R25点亮D14（绿灯）。此时⑦脚的电压经D12、R24、IC3、IC2等反馈电路，缩小IC1的脉冲宽度，使D8、D9、C14的电压降低。充电器进入涓流阶段。再经过1小时以上的涓流充电阶段，充电完成。

二、维修实例

此类充电器维修方法是以ICl的③脚为分界点。（1）如③脚无电或低于1V，应进—步检查IC1的⑦脚是否有10V～18V的电压。如没有，就是R2和整流电路故障，低于10V检查IC1和C9、CIO；如有，就检查IC1和T2周围的元件。（2）如④脚的电压高于1V，检查D8、D9、负载和控制电路。

［例1］一台充电器有时充电有时不充电。

检修：开机，在故障时测量IC1的③脚电压为0.2V，⑦脚电压为18V，可见应为IC1和T2周围的元件故障。检查④脚的外围元件C13严重漏电，更换后该充电器恢复正常。

［例2］一台充电器开机20分钟后，机器不充电。

检修：停机检查时充电器正常，带负载20分钟后，检查IC1的③脚电压大于1V，判断是负载和控制电路或D8、D9故障。仔细观察D9发热严重，更换D9后充电器恢复正常。