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[家电] 单辅助电源,多重保护,积木插接连线式,充电器改可调方案(3842芯片)

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发表于 2022-10-17 17:56:39 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 kkdkj 于 2022-10-18 17:03 编辑

前段时间,充电器改可调电源在论坛上火热了一阵,自己手里也有几个充电器,也想改一个玩玩,(手里也有几个可调电源,只是电压有点低,在维修充电器,LED灯板时电压不够,不好测试维修,改可调也是实际需要的)只是因为工作较忙,家里事也多,晚上还要骑行,再加上改造时用了一些新的方案,还要进行各种实验和测试,所以耽误了好久,直到这几天因为疫情被封了,才算是得空完成改造,并整理帖子,已经为时好几个月了。闲话不多说了,转入正题。

本改造方案特点简介:

1.   

   只用一个辅助电源。一般情况下,使用3842的充电器,改可调时需要原边和副边两块辅助电源,而本贴改造的方案,高压侧和低压侧共用一个辅助电源,既节省一个辅助电源,还可以防止两个辅助电源不同步造成的可调电压失控;也可以很好的解决壳子空间不够的问题。

2.      

电压程序控制式安全工作机制。利用辅助电源低压侧电压控制可调电源高压侧3842供电,只有低压侧LM358电源电压正常建立,稳压电路准备就绪后,高压侧3842才会得到供电电压开始工作,可调电压不会在上电和断电阶段上冲超压。

3.      

使用可控硅制作超压断电保护电路,使可调电源又多了一重安全保护措施。

4.      

利用双显数字表本身的检流电阻作为可调电源的检流电阻,使改造过程更加简单,更加稳定可靠。

5.     

  使用积木插接连线式,改造过程简捷明了。(改造、自制了辅助电源小板,控制保护小板,LED指示小板)

成品、效果展示:(图)

这个充电器已经改造过多次了,参考这里

--拆个FY-5老式警棒电池充电器

|http://bbs.mydigit.cn/read.php?tid=2589315

--改造FY-5老式警棒电池充电器

https://www.mydigit.cn/thread-81315-1-1.html


改造完成后前面板


背面


最高电压。蓝灯亮(恒压模式)绿灯亮(辅助电源17V正常)


最大电流。红灯亮(恒流模式)


各种负载状态






改造可调的主角--

拆个YLT672300电动车充电器

https://www.mydigit.cn/thread-107419-1-1.html

因为照片有点大,上传的时候这张从0V调起的照片,发送失败了,有朋友提起从0V调起的问题,现在缩小体积后补上,从0V调起一点问题都没有呀。


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 楼主| 发表于 2022-10-17 17:57:10 | 显示全部楼层
本帖最后由 kkdkj 于 2022-10-18 01:58 编辑

改造、自制的积木式小板及原理讲解:
(参考连接、自制小板实物图、示意图、原理图、电压电流的计算)

先看一下,改可调所用的配件,和自制的板子

调压,调流电位器,多圈式

4位双显数字表

自制指示小板,从左到右,绿(辅助电源17V工作灯)红蓝一体(蓝代表恒模式,红代表恒流模式)紫(超压断电会亮起)

改造的辅助电源,共4组电压,高压18V一组(给3842供电),低压17V(给358供电),12V(风扇供电),6.8V(双显表独立供电)三组

程序式控制和超压保护小板,左半部为低压控制高压。右半部为超压断电保护(后边有详细讲解)


辅助电源VIPER12A方案参考图,主要看管脚位置

改造所用的电路图

拆开变压器,改绕组,次级改为3组低压输出。高压侧4脚18V电压跟3842共用,节省一个辅助电源

重点讲一下,程序式控制高压部分。因为是改造可调电源,有可能会出现开机的时候,主板主电压先于辅助电源建立,或关机的时候晚于辅助电源关断,这样的情况下,主板高压就不受控了,就会损坏主板元件。所以,一定要使低压侧LM358供电平稳,恒压电路工作稳定之后,前级3842再上电工作,这样主电路电压就会在恒压电路的管制范围之内,而不会出现电压不可控的情况。本电路程序式控制部分,就是要解决这个问题。工作原理如下:开机时,辅助电路和主电路都没上电,3842没电压,没有主电压,随着上电时间推移,辅助电源17V绕组电压逐渐上升,按图中参数,当这个绕组电压达到15V左右时(光耦导通电压1V+绿色LED3.3V+稳压管5.1V+2K电阻X3MA6V=15.3V),光耦达到工作电流导通,从而使P沟道A79T导通,3842开始得电工作(此时辅助电源高压侧18V也早已建立),而这时LM358早已建立起恒压环路(17V绕组电压升高到7.5V左右358已经可以稳定工作了),使主电压始终在受控状态。同理,关机的时候,17V绕组电压低于15V左右时,3842已经失电而关断主电压,而此时LM358还在稳定的工作状态,直到17V绕组电压低于7.5V时才失稳,而此时主电压早已为0。17V电压正常时,绿色LED亮起(在前面板做工作指示灯)
超压断电保护电路:下图红框部分为超压断电保护电路,R5和R3为输出电压取样电路,当取样电压超过12V时(图中参数对应输出电压为96V左右),稳压管D4导通,触发D1可控硅导通,使光耦817导通,而此817与主电路光耦并联,从而使主电压关断为0,此时紫色LED亮起(装在前面板)代表超压保护状态。
指示小板工作原理:主要讲一下恒压恒流模式各个工作情况,恒压模式时,LM3587脚为低电平,8050截止,右边红色LED侧不通,蓝色LED亮,代表工作在恒压模式,当处于恒流模式时,LM3587脚为高电平,8050导通,红色LED亮起,由于红色LED侧导通电压低于蓝色LED侧导通电压,蓝色LED熄灭,此时代表工作在恒流状态。上图中的绿色和紫色LED,通过排线移到前面板,与此图双色LED一起作为工作状态指示

下图为总体改造示意图应该可以一目了然了,(只是示意图,具体准确参数还是要参考原理图)



下图为充电器改造参考图:
首先参考这里--
@phjzg  电动车充电器等开关电源改装可调电源通用调压调流电路

充电器部分,主电路次级部分,只留下LM358及其反馈电路(需要改动外围),光耦(不改动),431(需要改造),其余全部拆卸下来,所以,就不用什么原理图了,只参考phjzg老师提供的原理图,进行改造就行了,不一定非得按图中参数,只要懂得原理,使调整数据在需要的范围之内就可以了。主电路高压部分:把3842的启动电路部分去除,7脚只留下滤波电容,而后,只引出三根线,很简单,就是300V电容正极热地38427脚(看示意图)。后边根据实际电路具体讲。


此处也是重点:因为要用双显表自带检流电阻,做主电路检流电阻,需要对phjzg老师的电路改动一下,因为双显表电流和电压需要共地,所以,要按下图挪动一下检流电阻的位置。


phjzg老师帖子中所说的LM358芯片不能工作在0V状态下,需要加一定的偏压(phjzg老师 帖子141楼,有详细讲解)。运气不好,被我碰上了,下图为我的实际改造图。

在此感谢@phjzg 老师,读了他的大作,让我少走了很多弯路。在phjzg老师电路的基础上我做了一些小改动,就是LM358 5脚6脚的下臂电阻都用微调电阻,这样LM358的失调状态和恒流电路的最大电流都可以很方便的调整。本电路设计参数为80V3A,其实还可以更大一些,实验达到6A以上了,但是为了安全,还是小一点好,因为3842方案一般也就在200W以内,(个别双芯片正激方案可以超过200W),80V3A已经差不多是临界状态了,使用时最好控制在200W以内,比如80V工作电压的时候最好控制在2A以内,(短时间无妨)。

下边讲一下,可调电压和恒流电流的计算问题其实懂得了运放虚短的问题,就不用拘束于计算公式了,只掌握一个原则就行了,那就是让同相和反相输入端的变化范围相等就行了。拿本电路具体的讲,先撇开LM358失调问题,参考倒数第三张图片,先说计算恒流值,首先得先知道检流电阻的大小,我的双显表检流电阻阻值约为26毫欧,那么5脚的电压变化范围就是0.026欧X3A=0.078V,那么根据虚短原理,6脚反相端的调节范围在0-0.078V范围之内就咱们需要的调节范围,这就好办了,只要让R4和R3的分压在0-0.078V范围之内就行了,电位器的调节范围是0-2.5V(431的稳压值),0V时不用再说了,2.5V时,让R4和R3分压在0.078V就行了。我们可以借用手机APP电路计算软件,不用动笔,很快就可以确定阻值了。参考下图。各种电路计算都有,方便得很



这是我用分压公式,来确定的超压保护参数。

下边再说电压调节参数计算问题:从图中可以看到反相端的调节范围是0-1.25V(R8R10分431稳压值2.5V),那么输出电压在R7、R11与R9分压,使R9上(同相端)的分压范围在0-1.25V范围之内就可以了,也就是说0V不用说了,最大电压的时候R9上边是1.25V就行了,那么,最大电压的时候,取样电路总电流是1.25MA,(1.25V/1K=1.25MA),取样上臂电阻阻值就等于(80V-1.25V/1.25MA=63K,然后把63K分成R7和R11就行了。(phjzg 老师设计的R9阻值为1K很巧妙,使电路计算简化了不少


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 楼主| 发表于 2022-10-17 17:58:14 | 显示全部楼层
本帖最后由 kkdkj 于 2022-10-17 22:06 编辑

以下就是实际改造实图了

图片很多,占楼少了。一层得发57张了


这个警棒充电器已经改过好多次了





这次改,要把电池支架取出腾地方





先看前面板位置


比划一下,只能这样安排了,上次改的这个QC3充电器又要下岗了


只有这个地方有点空间可用了


准备卸电池支架


记一下背面线路走向,因为里边还有一个恒流电路,还想利用,不能破坏原电路


支架取下





空间腾出





双显表,测试一下正常与否


数值基本正确


用这个电源给双显表单独供电


测一下双显表检流电阻,3A时的电压,80多MV


计算出检流电阻大约0.026欧


这是一块电磁炉供电板,吃灰好长时间了,派上用场了。因为是非隔离型的,割开,变成隔离型的


电压绕组不够,卸下变压器查看能不能改造


还好,各绕组有串的有并的,不管怎样吧,弄出了4个绕组,一个让高压侧用,3个让低压侧用


继续割电路板,让绕组有地方焊接


打孔让绕组有家住


多出的一组绕组,装在新打的孔处


高压电容换一换


感觉电容有点小,换个容量大一点的


主机电路板子低压部分


背面


按图中所示处理


拆了一堆


改431为稳压基准电路


割线路板


为了431,继续割


先试一下一个辅助电源行不行


试验一个辅助电源可以,就改造充电器壳子








改造辅助电源小板


改好了,多出的绕组有家了


装在主机板上


多角度观察


空间不冲突


准备接插接线束


双显表供电插头


因为小板上没空间了,双显表绕组整流放这里了


要改造前面板了,记号,线路走向





要把前面板取下,好干活


接着拆前面板

















完全拆下





先摆一下看位置





还不错,位置正合适


下手加工电位器安装孔


装上试试











各部位不冲突


加电源开关








开关背面不冲突


加工电源输出接线柱





都弄好了,装上测试冲突与否


很好

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 楼主| 发表于 2022-10-17 17:58:37 | 显示全部楼层
本帖最后由 kkdkj 于 2022-10-18 01:52 编辑

下边有些经验教训,想改造的朋友仔细看



准备挖双显表孔时发现,边框有冲突


想卸下边框,就得动大干戈


总算把边框卸下了


前面板的边框卸下后就成这样了


准备开双显表的孔,方形的


钻头开路


小电磨上的锯片不行,没有钻孔快





挖好了,不一定非得很精细,表壳盖上就美观了


就是这一点小边冲突,害得我大拆壳子


装上了,就几MM,不拆不行啊


面板安装位置全部就绪


温敏电阻,控制风扇自动启动,50度开启


装温控电阻时,悲催了,接着看


开始时用17V稳压后给风扇供电





与主板结合,测试风扇自动控制是否正常


粘散热片上


夹紧





粘好了


风扇插接头


热缩管


当时的输出线





发现表不归0


于是修表--
拆修一个四位电压电流双显表
https://www.mydigit.cn/thread-313730-1-1.html

修好了,归0了


接着各种测试





测试过程中,烧了好几个风扇,一直没查出原因,好多天终于弄明白了,原来是温敏电阻的外壳跟接线不绝缘,但是万用表测试却不通,可能是跳变的时候,其中一根线通过散热片直接跟输出电压正极相通,所以,电压低时没什么,电压高时就烧风扇了


各种测试





测试正常后,加工隔离板


准备在这个孔穿线


下边挖槽过电源输出线


制作控制和保护小板,按主板空间尺寸截取


试验低压控制高压


LM358外围电路


又是一个小教训,当时忽略了双显表电压电流共地的问题,按phjzg老师的电路,负载电流变化时,电压跟着变化 ,困扰了一段时间,改了检流位置才算解决了


其实电压调节范围还可以更大,但是,主电路输出电容耐压才100V,再说功率也达不到,所以,还是低一点好


里边连接好基本就这样


改壳子





装好主板,理顺好接头


用这柱做主板支脚








固定主板





开指示灯孔


小板怎样安装的?





做指示灯小板











发现基板不好,换双面洞洞板








尺寸弄好了



发现风扇烧坏的原因后,改成这个样子。还是知识面少呀,百度了一下才知道,这个胶套是导热性能非常好的,这种温敏电阻是不能取下胶套使用的





下边理顺一下









位置不好弄精准,孔来回改



背板原来是8字插座,电流不够,换品字插座











弄输入线





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 楼主| 发表于 2022-10-17 17:58:58 | 显示全部楼层
本帖最后由 kkdkj 于 2022-10-17 23:05 编辑


测试最大恒流值,小点好


改好全貌


背面,品字插座改好


充电器改的可调装在这里


各种测试

















原来是限流式保护,因为使用431,总是有漏电流,紫色灯微亮,前边照片稍留意就会发现,限流式保护也不如断电式保护,就改为可控硅断电式保护了





指示小板背面


指示小板正面


控制与保护小板,保护板改造中


保护光耦也使用插接座


保护板背面


改好的辅助电源


风扇供电也用插座


辅助电源板背面


改断电式保护后,取电从电源V+处,这里打孔


准备焊接插针


与控制保护板上的CN17连接


固定柱开胶了,重新粘上





金手指高温胶纸做绝缘,辅助电源也同样做绝缘,忘了照照片








最后把输出线换一下,接头换成铜鼻子


最后成品图就是最前边照片了

全帖完,谢谢关注!



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 楼主| 发表于 2022-10-18 10:43:00 | 显示全部楼层
本帖最后由 kkdkj 于 2022-10-18 14:01 编辑
phjzg 发表于 2022-10-18 00:57
不过,个人觉得你的 LM358 电压和 3842电压的程序控制好象没有必要弄。
UC3842的启动电压是 16V  关闭电压 ...

你说的很有道理。不过呢,我觉得LM358是不是能正常工作,要看具体电路,因为它是通过光耦来控制前端的,所以,还要看光耦的工作条件,因为我用了17V,电比较高,所以光耦的限流电阻我用的是2K,这样的情况下,光耦要想正常工作,LM358得输出1V(光耦导通电压)+6V(2K3MA,光耦最低工作电流,实际设计还要大)+0.7V(4148导通压降)=7.7V才行,而运放不是理想型的,它的输出电压要比电源电压低2V左右(一般设计是这样要求的),这就要求LM358的工作电压达到7.7V+2V=9.7V以上才能稳定工作,而这个电压跟你说的3842的截止电压很接近了,而我说的17V也是大概值,所以,感觉还是低压控制着高压比较保险。这也是控制电路中为什么要用上5.1V稳压管的原因,可以使高低压的时间差更大,更保险。忘了说超压保护的事。这个超压保护就是在电压不受控的时候保护,平时正常的时候稳压电路本身就是一种保护,它一直稳稳的工作于你调到电压值,正常时候不用保护,也只有稳压电路出现问题的时候,也就是主电压不受控的时候,才需要进行保护。这样理解对吗,欢迎探讨。
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 楼主| 发表于 2022-10-21 11:41:31 | 显示全部楼层
diy365 发表于 2022-10-20 20:48
这是一个超级工程,太复杂了,比改TL494的难多了。

想简单别用控制和保护小板,风扇直接12V,那样接几根线就行了。

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 楼主| 发表于 2022-10-24 17:15:03 | 显示全部楼层
guangzhouhouge 发表于 2022-10-24 17:00
不知道低压情况下,低于3V,带负载会不会变压器轻微滋滋声

声音不大,不用管它,不是电路自激,是变压器有缝隙的问题,灌漆就好了,太费事,所以我没管它,响就响吧,谁也不会专门去听它响。我这个合上盖子,外边基本听不到声音。
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 楼主| 发表于 2022-10-24 17:58:44 | 显示全部楼层
guangzhouhouge 发表于 2022-10-24 17:47
我之前也是用3842改可调电源,但是可调电压低到3V左右就有轻微滋滋声了,我觉得是环路补偿问题,因为本身 ...

我这个低压不响,30V以上响。辅助电源电压高点有好处。
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 楼主| 发表于 2022-11-8 23:10:36 | 显示全部楼层
本帖最后由 kkdkj 于 2022-11-8 23:12 编辑
huang9001 发表于 2022-11-8 10:11
能不能分享下改造原理图啊

低压部分都拆完了,你还要什么电路图呀,卸完了没元件了,要电路图还有啥用,参考2楼提供的图就行了。高压部分就三根线,300V热地38427脚


任何一个板子,这三根线你应该都能找到吧,如果找不到这三根线,那可以说你根本就改不成可调。





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 楼主| 发表于 2023-1-14 00:29:00 | 显示全部楼层
本帖最后由 kkdkj 于 2023-1-14 00:31 编辑


@qzuserggyyhhff

变压器响不一定是自激,如果电压电流稳定,只变压器响,有条件的话把变压器浸漆就行了,如果用手捏变压器磁芯就会发现响声有变化,是线圈或磁芯太松了,想法固定一下就不响了。另外,辅助电源质量也影响很大,两个还不如一个。辅助电源最好不用开关电源。
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