图中为GD36半桥式充电器电路。主要性能指标:输入电压170~260 V;输出电压44 V(可调);最大充电电流1.8 A;浮充充电电流200~100 mA。
电路组成:充电器由市电整流滤波、自激加他激半桥转换、PWM控制、电压控制、电流控制及输出整流滤波六部分组成。
整流滤波:市电220 V/50 Hz经D1~D4桥式整流、C5~C7滤波,得到约310 V直流电压,作为开关变换器电源。
自激与他激半桥输出:由Q1、Q2、B2、B3等组成。自激启动靠磁芯饱和特性产生:接通电源,C5、C6上约150 V电压经R5、R7、R9、R10为开关管Q1、Q2提供基极偏压。设Q1微导通,推动变压器B2②-④绕组感生②正④负电压,①-②绕组感应①正②负电压加至Q1发射极加速其导通,形成强烈正反馈而使Q1迅速饱和;同时③-⑤绕组感生③正⑤负电压使Q2截止。Q1饱和后,B3①-②主绕组储能,磁感应强度增大至饱和点Bm时电感量突减,Q1集电极电流急剧增大而退出饱和进入放大区,B2各绕组感应电压反向,使Q1截止、Q2饱和,如此反复形成振荡。
他激振荡:自激过程中B3次级经D9、D10全波整流、C19滤波,为PWM控制芯片TL494建立工作电源。TL494由Q3、Q4输出相位差180°的PWM脉冲,经B2⑥-⑦、⑦-⑧绕组感应至①-②或③-⑤绕组,使Q1、Q2由自激转为他激PWM驱动轮流导通。B3次级⑨-⑦、⑨-⑧绕组经D15全波整流、C21滤波得到+44 V对蓄电池充电。
钳位保护:D6、D7为钳位二极管,泄放B3初级反激能量与漏感储能、消除反峰电压,并将能量回送电源以提高效率。
PWM控制以TL494为核心,C12与R19决定振荡频率约50 kHz。13脚接+5 V使输出设为推挽方式;8、11脚输出推挽调宽脉冲经驱动放大后送半桥输出级。R20、R24分压设定4脚死区控制端电位,限最大占空比小于45%;C18为缓启动电容,使启动时占空比从零逐渐增大。
电压、电流控制:R26、R27为电压负反馈取样电阻,取样电压加至TL494①脚;R3为电流取样电阻,取样电压经R13加至15脚进行电流控制,实质也是控制输出电压。
推挽驱动由Q3、Q4、B2等组成,D11、D14保护Q3、Q4。充电状态指示由LM358、LED1、LED2等组成:充电电流大时LM358①脚输出高电平点亮LED1(充电指示);小于200 mA时LED1熄灭、⑦脚高电平,充满后LED2点亮。
调试方法:输出电压开路为44 V,改变R26或R27校准(夏天应略低);输出电流短路为1.8 A,改变R13校准;充电电流为200 mA时LED2应开始点亮,改变R30校准。
维修要点:空载有较低输出电压而带载输出消失,多为TL494损坏或供电电路故障;空载无输出且保险损坏时,应先查两只开关管是否击穿,并在市电输入端串联100 W白炽灯泡试机。维修时须注意安全,先对电容放电。充电器调整直接影响电池寿命,12 V电池浮充电压宜13.5~13.9 V,一般不超过14.2 V;胶体电池及夏季应适当降低。
