分享小刀电动车72V充电器电路图，简单分析工作原理

IlovePLC

此款充电器的拆机贴请见：《小刀电动车72V充电器拆解（XDAO JK7220）》

这是小刀电动车充电器的原理图，花了几天时间才绘画并分析部分原理图，奉献给大家！几天时间啊，很辛苦。

废话不多说，放毒：


工作原理：
A1、启动电路。由R10,R11,R14,R15,R16,C9,C10构成。
R10,R11,R14,R15这四个贴片电阻经过串联构成启动电阻，它可以分摊电流，降低每个电阻的功耗的作用。这四个电阻可以顶替一个大功率电阻，降低成本，减少体积。R16的阻值才2.2欧，主要作用是限流保护，它可以防止芯片短路把56线圈烧坏，如果发生大电流情况，R16电阻会发热先烧断，从而切断56线圈的回路，保护56线圈。C10是启动电容。



A2、启动过程：主电容100u/400V两端的+310V电压，经过R10,R11,R14,R15四个贴片电阻，再经过R16给C10充电，当C10上面的电压慢慢升到16V时，芯片的7脚阀门打开，C10对芯片内部供电，但时间很短，约有1秒时间就会全部放完电。芯片正好利用这1秒时间来启动，芯片首先从8脚输出+5V的基准电压，经过振荡电阻R17给振荡电容C17充电，当C17上面的电压升到2V时，达到了4脚的阀门电压值 ，4脚立即打开阀门，C17立即对4脚内部电路放电，当C17电压下降到很低时，4脚阀门立即关闭。此时，4脚获得了第一个锯齿波波形。然后8脚的+5V基准电压经过R17，又对C17充电，周而复始，不断的充放电，形成一连串的稳定的锯齿波波形。在芯片的4脚获得第一个锯齿波波形的时候，芯片内部会把锯齿波转换成方波，从6脚输出给MOS管Q1，Q1导通，变压器的13线圈有电流流过，形成磁能，当方波结束时，6脚输出为0V，Q1截止，变压器的磁能转换成电场，56线圈就获得了感应电压，经过整流二极管D10，输出给芯片7脚，对芯片提供长期的电源供应，启动电容C10此时转变为滤波电容，启动电阻R10,R11,R14,R15退出历史舞台。所以，芯片7脚的供电电压一般为16V（最高可至20V多）。


A3、启动时的电流回路为：主电容100u/400V的+310V电压正极--->启动电阻R10,R11,R14,R15,R16--->对C10充电--->芯片7脚--->芯片内部电路开始工作--->芯片5脚--->热地G--->主电容100u/400V的负极。



B1、MOS管驱动电路。由Q1,R30,R28,D11,R33构成。
D11为快速下拉二极管，R28为Q1的限流电阻，R30为Q1的下拉电阻，必须要有这个电阻，否则MOS管容易击穿损坏。R33为驱动保护反馈电阻，如果6脚输出一个很高的干扰脉动电压，经过R33送到芯片3脚，当3脚电压抬高到1V以上时，芯片立即关闭6脚输出，从而保护Q1不被击穿。



B2、驱动过程：当6脚输出方波高电平时，16V从6脚输出，经过R28限流，到达Q1的G极，Q1导通，+310V开始对13线圈充电（电能转换为磁能）。当6脚输出方波低电平时，0V从6脚输出，经过R28，到达Q1的G极，Q1截止，变压器上的磁能转换为电能，从各个线圈输出感应电动势，次级开始有输出。当6脚输出0V时，因为有R28的存在，Q1的G极还有很高的电压，为了快速的把G极电压拉低到0V，D11开始导通，G极电压通过D11泄放，经过6脚到达5脚，G极电压被泄放到热地。

B3、驱动电流回路为：
6脚高电平时：C10的正极(16V电压)--->芯片7脚--->芯片内部三极管导通--->6脚--->R28--->Q1的G极--->Q1的G极与S极之间的结电容（瞬时充电）--->R35--->热地G--->C10的负极。
6脚低电平时：Q1的G极上的16V电压--->D11正向导通--->6脚--->芯片内部三极管导通--->5脚--->热地G。

B4、MOS管工作电流回路：主电容100u/400V的+310V电压正极--->变压器的13线圈--->Q1的D极--->S极--->R35--->热地G--->主电容100u/400V的负极。



C1、KA3842芯片的3脚为电流取样检测。
R35为MOS管Q1的过流保护取样电阻，当MOS管Q1的电流过大时，在R35上面产生了较大的电压，经过分压电阻R40,R34的分压，再经过C16的滤波，送到芯片3脚，当达到1V电压时，芯片内部会把6脚输出关闭，使Q1截止，Q1不再工作，从而达到保护Q1不受大电流击穿的作用。
R33为驱动保护反馈电阻，如果6脚输出一个很高的干扰脉动电压，经过R33送到芯片3脚，当3脚电压抬高到1V以上时，芯片立即关闭6脚输出，从而保护Q1不被击穿。



D1、芯片的2脚为输出电压反馈检测。
当输出电压升高时，通过光耦IC3初级的发光二极管的电流变大，发光变亮，光耦次级的三极管导通电阻变小，光耦IC3的3脚电压升高，芯片2脚的电压也随之升高，芯片6脚输出的方波占空比宽度变小，控制Q1的导通时间变短，Q1的电流变小，变压器磁能也变小，输出电压就降低了，从而实现稳定输出电压的作用。反之，如果输出电压降低，通过光耦IC3反馈给芯片2脚，Q1电流变大，输出电压就升高了，从而实现稳定输出电压的作用。



E1、输出电压反馈电路。由光耦IC3及稳压管IC4(TL431)的附属阻容元件构成。
光耦附属电路由R37,IC3,R3组成。稳压管附属电路由IC4,R38,R44,R49-R52,C21,C7A组成。



E2、反馈电路工作电流回路：次级线圈的滤波电容C8的+12V正极--->R37--->IC3与R3组成的并联电阻--->IC4的3脚--->IC4的2脚--->冷地GND--->滤波电容C8的负极。

E3、反馈电路的反馈电流回路：次级线圈的滤波电容C4的+V正极--->R38--->R44--->R49-R52组成的并联电阻--->冷地GND--->滤波电容C8的负极。

E4、输出电压反馈原理：电阻R38,R44与R49-R52组成一个分压网络，输出电压+V的电压升高时，通过分压网络，把升高的分压送到IC4的调整端1脚，控制IC4的导通变强，电流增大，从而控制光耦IC3的发光二极管的发光更亮，使光耦的次级的三极管的有效电阻变小，从而抬升芯片2脚的检测电压，芯片控制6脚的输出方波的占空比变小，Q1的导通时间变短，变压器磁能变小，输出电压+V的电压就降低了。

由于低压部分完全由单片机程序控制，我就没办法分析可控硅Q1的工作状态了，还有温度保护，反接保护，计时保护等等功能完全未知，请各位高手，帮忙分析一下，谢谢。



画图花了两天，码字花了一天，不为别的，就为大家以后有个参考资料。码字很辛苦，各位挥挥小手，给个1M、2M吧！

IlovePLC

hilljanet123 发表于 2022-9-22 07:42
R10,R11,R14,R15这四个贴片电阻经过串联构成启动电阻，它可以分摊电流，降低每个电阻的功耗的作用

窃以为 ...

见图，首先，串联的电阻经过分压，每组电阻降为原来功率的1/2，其次分压后的电阻再并联，功率再次被分摊为原来功率的1/4。
假如原来使用一个电阻时的耗电功率为0.5W，现在经过分摊功率后，每个电阻只需要耗电的功率仅为0.125W，即1/8W，这个功率就很小，每个电阻都可以承受得了。
这种设计是为了减少体积，降低成本。厂家算得可精了

IlovePLC

wblqx 发表于 2022-9-22 05:17
使用了单片机，而且有2个输出连到了TL431的Ref，估计是为了适配不同的电池，自动电压识别。 ...

谢谢提醒，这个充电器是专门给72V电动车充电用的，不存在适配不同的电池。单片机有两路输出分别经过R45和R48输送给IC4的1脚，我估计可能是防反接保护、过流保护等的控制通道，具体哪一路的作用只有单片机编程者才懂

IlovePLC

jxf269 发表于 2022-9-22 07:11
请教一下，这么好的图文，你们是怎么看的？必须结合图片看啊，哪记得R几C几啊，可看文字时，图片已经不在屏 ...

我也想有个插件，把图片固定在屏幕上，方便对照查看。目前我的方法是保存图片，然后打开看图软件，把图片挪到屏幕的右边或左边，这样就可以对照查看了，但还是很不方便。

IlovePLC

babybug 发表于 2022-9-22 09:51
感觉R16是为了给芯片限流，为了保护芯片

谢谢提出意见，R16不是给芯片限流的，而是给线圈和二极管限流的。那个56线圈输出电压不高，才几十V，是烧坏不了芯片的，这点请你放心。反而是芯片损坏造成的短路会使二极管D10烧坏，线圈也有可能损坏。所以R16是保护二极管D10和线圈用的。

IlovePLC

gl542400 发表于 2022-9-22 10:00
精典原型电路扩展升级。 R9 就是检测电流的。可控硅Q1类似开关 充满续流完成 关断。MCU 1脚OUT电压 ...

分析得有道理。能不能再讲解一下可控硅及附属电路的工作原理？你对MCU编程比较在行，如果你是编程者，要怎样做才能很好的控制可控硅呢？

IlovePLC

douzi707 发表于 2022-9-22 15:56
讲的还挺详细，再找个充电器讲讲低压端

呵呵，分析和讲解，累啊。以后捡到另一个充电器时再说吧

IlovePLC

zip027 发表于 2022-9-22 17:25
感谢分享,怎么改成可调电源呢

我正在研究怎么改成可调电源，没那么快出来，以后会专门开一个贴来讲的

IlovePLC

aygcmy 发表于 2022-9-22 17:32
楼主原理图画的真漂亮，这个原理图是KICAD画的吗

惭愧，我用的是我反感的那家PCB板厂的EDA软件，主要是打开网页就能画图了，比较方便。他家现在打样要收费了。他家画个简单的原理图还算可以，如果是复杂的原理图，我肯定不会用他家的来画。

IlovePLC

261307853 发表于 2022-9-22 19:18
看电路这4个电阻应该是串并联吧

是的，是串并联电路，详见31楼补充。

IlovePLC

天天好身体 发表于 2022-9-22 22:38
光耦那 R37是光耦发光二极管的限流电阻 那R3在并联分流是不是有点多余了？ 或者是串联分压？ 光耦发光二极 ...

R37为光耦的限流电阻，R3为分流电阻。R3与光耦并联，形成一个并联电阻。当电流流经R37之后，会分两路，一路经过光耦内部的发光二极管，另一路经过R3，然后再汇合一起往下流。R3的作用在于，当光耦内部的发光二极管出现性能下降或烧坏，流经IC4（TL431）的电流就变小或中断，造成TL431不能正常工作，所以设置R3为分流电阻，让一部分电流经过R3向TL431提供最小工作电流，不至于使TL431停机。当然，如果光耦性能非常好，是可以去掉R3的，TL431也能正常工作，所以有少部分的开关电源中，是没有R3这个分流电阻的，大部分电源是有这个分流电阻的。

IlovePLC

什么支架 发表于 2022-9-24 00:29
看着写的这么认真理当给点M表示鼓励

谢谢鼓励，大家一起进步

IlovePLC

bennanhaier 发表于 2022-9-24 23:23
现在不接电瓶没电压的充电器，对有些新组装的充电激活锂电池组因为没电压很不友好，逼的均衡板厂家配开机激 ...

呵呵，那不是劣币驱逐良币吗

IlovePLC

youn 发表于 2022-9-27 15:00
是不是温度补偿呢，但又没看到NTC。

这个RT1是个温度传感器，不知道是不是你说的NTC

IlovePLC

youn 发表于 2022-9-27 15:06
调整TL431两端电阻就可以，电压范围大的话要加辅助电源供电

谢谢指导，正在研究

IlovePLC

stk 发表于 2022-9-27 18:23
你能交一下电脑电源怎么修理吗？？

呵呵，我其实是一个刚入门的人，电脑电源还不会修，电脑电源很复杂，没有高超的技术还真修不过来

IlovePLC

mushuiche 发表于 2022-9-29 19:45
谢谢分享，楼主能分享绘图软件吗？

还是不说算了，现在软件公司到处抓人，不想惹官司

IlovePLC

2012bbmm 发表于 2022-9-30 12:16
能不能接个转向灯喇叭？怎么接？

这个充电器输出80多伏，你确定要接转向灯和喇叭吗？

IlovePLC

tjb2628358 发表于 2022-10-5 17:57
我这个能改42到84度左右，还带三段充电

改了哪个地方可以42到84伏？图中看不出来

IlovePLC

资兴糖果 发表于 2022-10-6 22:47
这个费神费眼睛

这篇文章要在电脑显示器看才舒服，手机上看不合适，手机屏幕太小了，看图片很费事