铅酸蓄电池维护方法(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电超过70%时,应及时充电。分以下三个阶段进行:第一阶段是恒流充电,第二阶段是恒压充电,第三阶段是涓流充电。否则会严重影响电池的使用寿命。

目前广泛应用于铅酸蓄电池充电器的UC3842集成电路,可以直接驱动MOS开关管,稳定输出电压,同时具有负载电流控制能力(称为电流控制开关电源驱动器),无疑具有独特的优势;用很少的外围元件就可以达到恒压输出和充电电流控制的目的。该充电器可以根据铅酸蓄电池的性能要求,逐步实现智能充电。

根据某智能充电器(42V/2A),画出铅酸电池智能充电器的框图(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铅酸蓄电池智能充电器框图

图2铅酸蓄电池智能充电器电路图

一、工作原理

1.交流输入电路

由BX1、t1、 c3、 C4组成,具有输入保护和抗干扰功能。BX1是延时保险丝(启动电源时,允许流过3A以上的电流,但正常工作时不超过2A的电流),可以用彩电的3.15A延时保险丝代替。

2.整流电路

DL ~ D4、 c3、 c4、 C5为整流电路,C5电容应更换为耐温85以上、耐电压450V的电解电容。D4是普通的整流二极管。

3.开关电路

它是开关电源的核心部分,由T2、V1等元件组成。工作模式是他激开关电路,在T2的初级和次级形成交替的矩形脉冲。

V1最好用耐压大于600v/6a的场效应晶体管代替。如果V1反复燃烧,检查并更换RI和C6、D6。

4.输出电路

由二极管D8、D9、 C14、 d10组成(D8、D9可用肖特基或高频二极管代替),D10是用来防止电池接反的保护二极管(可用普通整流二极管代替)。

5.脉宽调制电子脉宽调制

脉宽调制器由UC3842(内部框图见图3)集成电路及周边元件组成。UC3842采用固定工作频率脉宽可控调制方式,有8个管脚。每个管脚的作用如下:管脚是误差放大器的输出,外部R7、C11用于改善误差放大器的增益和频率特性;脚是反馈电压的输入端。该脚电压的脉冲宽度由IC2光耦合器产生的电压控制。通过V1改变T2的交变矩形脉冲宽度,改变T2的输出电压和电流,达到分三个阶段给铅酸蓄电池充电的目的。脚是电流检测的输入端。当R4、R6检测到的电压在过载电流或负载短路的情况下超过1V时,减小脉冲宽度,使电源间歇工作;脚是定时端子,内部振荡器的工作频率由外部C1决定3、R8,时间常数为f=l . 8/(r8C13);脚为共地;脚是推挽输出端,内部是图腾柱,上升下降时间只有50ns,直接驱动V1;脚部是DC电源的供电端。供电开始时,C5的300V电压经过R2,到达脚时,强制IC1启动,V1工作。同时,T2次级线圈产生感应电压,通过D7、R10为引脚提供可靠的电源。具有欠压过压锁定功能,芯片功耗15mW。引脚为5V基准电压输出端,为引脚提供稳定的电压,稳定内部振荡器的工作频率。它的负载能力为50mA。

6.控制电路

由DW1、 IC4、 IC3、 IC 2等组成。电源接通后,300V的电压经过R2,脚力IC1启动后,T2线圈的二次电压经过D8、D9、C14整流滤波,一路通过。另一路是R20和DW1、C16,为IC4提供12V工作电压,D11为IC4的、脚提供参考电压。正常充电时,R13有一个0.3V~0.4V的电压,这个电压通过R29加到IC4的脚,脚输出高电平。该电压通过R26一直点亮D13(红灯)。另一方面,输入脚,使脚输出低电平,D14(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,输出电压保持在44.2V左右,此时充电电流逐渐减小。当充电电流降至200mA时,R13上的电压下降;当IC4的脚电压低于脚电压时,脚输出低电平,D13(红灯)熄灭,脚输出高电平,R25点亮D14(绿灯)。此时管脚的电压通过D12、 r 24、 IC3、 IC 2等反馈电路减小IC1的脉宽,降低D8、D9、C14的电压。充电器进入涓流阶段。经过1个多小时的涓流充电,充电完成。

二、维护示例

这种充电器的维修方法是基于ICl的脚。(1)如果脚没电或低于1V,检查IC1的脚是否有10V~18V的电压。否则,R2和整流电路有故障。当电压低于10V时,检查IC1和C9、 CIO。如果是,检查IC1和T2周围的组件。(2)如果针脚的电压高于1V,检查D8、D9、负载和控制电路。

【例1】一个充电器有时充电,有时不充电。

检修:启动机器,测量IC1的脚电压为0.2V,脚电压为18V,以防故障。可以看出,IC1和T2周围的元件有故障。检查脚部外围部件C13是否严重漏电,更换后充电器恢复正常。

[例2]充电器打开20分钟后,机器不充电。

检修:充电器停机检查正常。加载20分钟后,检查IC1的脚电压大于1V,判断是负载和控制电路故障还是D8、D9。仔细观察D9发热严重,更换D9后充电器恢复正常。