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分享小刀电动车72V充电器电路图,简单分析工作原理

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发表于 2022-9-22 01:19:20 | 显示全部楼层 |阅读模式
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:
捡来的小刀电动车72V充电器B.png

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。

01.png

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。

02.png

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。

03.png

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。

04.png

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。

05.png

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!




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发表于 2022-9-22 05:17:53 | 显示全部楼层
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。
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发表于 2022-9-22 07:11:33 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
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,图片已经不在屏幕上了。
有没有啥插件脚本的,使图片悬浮,也可以推到边缘去,这样想看图片时就拉出来,方便理解记忆,谢谢
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发表于 2022-9-22 07:36:10 | 显示全部楼层
非常专业啊
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发表于 2022-9-22 07:42:36 | 显示全部楼层
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,串联电阻只能分摊电压,不能分摊电流,

然否?

如果是这样,并联电阻分点啥好呢?
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发表于 2022-9-22 08:08:25 | 显示全部楼层
楼主用心了,连元件参数都有
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发表于 2022-9-22 08:10:18 | 显示全部楼层
记得以前修过一个小刀的充电器好像用胶封了的,这也能修?牛呀
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发表于 2022-9-22 08:39:13 | 显示全部楼层
恭喜楼主被版主*精……
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发表于 2022-9-22 09:01:31 | 显示全部楼层
解说的很详细!学习了!
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发表于 2022-9-22 09:01:59 | 显示全部楼层
花了不少的功夫。
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发表于 2022-9-22 09:26:58 | 显示全部楼层
感谢分享,这个很详细
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发表于 2022-9-22 09:40:28 | 显示全部楼层
感谢分享   
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发表于 2022-9-22 09:45:15 | 显示全部楼层
分析详细, 谢谢分享!
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发表于 2022-9-22 09:51:19 | 显示全部楼层
感觉R16是为了给芯片限流,为了保护芯片
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发表于 2022-9-22 09:58:48 | 显示全部楼层
由于3842坏了烧线圈可能性很小,但有可有变压器56脚得到的感应电压太大,烧掉3842
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发表于 2022-9-22 10:00:42 | 显示全部楼层
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电压检查  16 9 其中一个电流转换成电压检查
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发表于 2022-9-22 10:03:45 | 显示全部楼层
楼主用心了,连元件参数都有
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