基于TL494的电动自行车充电器的设计与维护[1].pdf

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第l9卷第2期浙江万里学院学报urnalofZhejiangWanliUniversityVo1．19No．22006年3月JoMar．200G———基于TL494的电动自行车充电器的设计与维护郑敏华(浙江万里学院，宁波315100)摘要：随着电动自行车的大量涌现，其重要的附件充电器也出现了各种不同类型、不同设计的产品，而充电器的性能是否优良对电池组和整车的寿命影响极大。文章对基于TL494的电动自行车充电器电路设计进行了详细的分析，并介绍了常见故障的检修方法。关键词：电动自行车；充电器；TL494；脉宽调制中图分类号：TM91文献标识码：

2、A文章编号：1671-2250(2006)O2—0084一O3收稿日期：2005一O9一O6作者简介：郑敏华，浙江万里学院电子信息学院实验师．随着人们生活水平的提高，一种快捷、方便、环保的出行工具大量涌入老百姓家中，那就是电动自行车，而它的附带产品电动自行车充电器则是顺利出行的重要保障。充电器种类很多，工作方式各异，我们选取一种量大面广、性能优异的基于脉宽调制器TL494为核心的电动自行车充电器进行了电路分析，同时对常见的故障检修进行简单的介绍。1电路工作原理本充电器采用脉宽调制器件TL494为核心，输入电压范围广，在AC160V～260V范围内都能正常使用，输出电压44vDC，充电电流

3、1．8A，输出功率80W，适用于36V12AH电池组。主要由输入回路、整流滤波电路、自激启动半桥输出电路、PWM控制、电流电压控制和状态指示电路六部分组成：1．1交流输入回路交流输入回路包括输入保护电路和抗干扰电路等。输入保护电路指交流输入回路中的过流、过压保护及限流电路，本电路只采用FU1作为短路保护；抗干扰电路有两方面的作用，一方面防止高频振荡脉冲干扰电网，对电网产生污染，另一方面也防止电网对电路产生干扰，它由cl～c4、B1元件组成。1．2整流滤波电路整流采用普通的桥式整流电路，由二极管D1．D4组成，滤波电路由C5~28完成，220v／50HZ交流电压经整流后在c5上形成300v

4、左右直流电压，作为开关电路的主电压。1．3自激启动半桥输出电路1．3．1自激启动过程自激启动电路主要由Q1、Q2、B2、B3等元件完成，c7、c8从300v主电源分压出双150v，经R8、R12为开关管Ql、Q2基极提供偏置，Ql、Q2均可能导通，+l50v经B2的②、④端、Q2的集电极到地形成回路，此电流在B2的②、④端产生下正上负的感应电压，根据同名端在①～②端产生负电压，在B2的⑤③产生正电压，使Q2导通，形成正反馈过程使Q2迅速饱和导通。根据同名端关系B2的①～②绕组感应出下正上负的感应电压，使Ol截止。Q2饱和导通后，150v电压给B3的①～⑦主绕组储能，电流不断增加，但当线圈

5、的磁感应强度达到饱和时，电流不再继续增加，正反馈信号消失，晶体管Q2退出饱和区进入放大区，推动变压器B2的①～②、②～④、③～⑤感应出反向的感应电压，这又是一个强烈的正反馈过程，结果使Q2转向截止，Q1饱和导通。如此周而复始形成自激振荡。维普资讯http://www.cqvip.com第2期郑敏华：基于TL494的电动自行车充电器的设计与维护85自激振荡的振荡频率主要由开关变压器决定，可用如下公式估算：f=DD8·B·S·N式中VDD表示电源电压(v)；B表示磁感应强度(T)，一般取0．5～0．7；S代表磁芯中心柱截面(m)：N代表B3主绕组①～②绕组匝数。l_3．2它激工作过程自激启动

6、振荡后，在变压器B3的次级④⑤⑥绕组电压经DI3、D14全波整流，C14滤波后获得+25v直流电压，为脉宽调制器TL494提供工作电源，TL494的⑧、0脚输出相位差为180。的触发脉冲，经Q3、Q4推挽放大由B2送给Q1、Q2的基极，Ql、Q2于是由自激振荡转为它激振荡。它激振荡后振荡频率取决于TL494的工作频率，即外接在⑤⑥脚锯齿波振荡器上的定时元件Rt、Ct。估算公式为：‘／=电路中D9、D10、D5、D6是钳位二极管，主要是保护开关管不被反峰电压击穿。1．4PWM控制电路PWM(PulseWidthModulmion)即脉宽调制电路，其功能是检测输出直流电压，与基准电压比较，进

7、行放大，控制振荡器的脉冲宽度，从而控制推挽开关电路以保持输出电压的稳定，主要由ICTL494及周围元件组成。⑤⑥脚外接锯齿波振荡RC，⑧0输出一对互为反相的脉宽调制控制脉冲，脚为+5v基准电压，③脚为相位控制端，①脚为取样信号输入。1．5电压电流控制电路R20、R21分压对输出电压进行取样，加到TL494比较器的①脚进行电压控制。R30为输出电流取样电阻，取样后送入TL494比较器的。进行电流控制，并作为状态指示电路的输入信号。1．