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电动车充电器输出侧暨运放LM324事理详解_电压_充电器

南宫静远 2024-11-12 09:43:06 0

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二极管D14,电阻R30和继电器K组成防反接电路。
当精确地接上电池后,电池正极经D14、R30加在K的线圈两端,K得电励磁,常开触点K-1闭合,充电器输出电压加在电池两端,进行充电;当电池接反时,由于D14的存在,D14加反偏电压不会导通,以是电池电压过不来,继电器K无励磁电压,K-1不能闭合,充电器不会进行充电。
二极管D13的浸染是继电器线圈的续流二极管,当继电器线圈失落电时,线圈电感会产生一个反向电动势,经D13开释,避免滋扰其他电路。
324的供电电路,由电阻R52、稳压二极管DW,电容C24组成。
给324的4脚供电,11脚为电源负极。

进一步深入之前,先大略理解一下运放LM324芯片的内容。

LM324内含4个独立的高增益、频率补偿的运算放大器,既可接单电源利用 (3~30 V),也可接双电源利用(±1.5~±15 V),驱动功耗低,这里是接的单电源12V。
如图。
运放的反向输入和正向输入,均是高电平有效。
什么意思呢,便是高电平时,影响其输出。
比如:反向输入端2脚,当2脚加高电平(高于3脚电压)时,输出端1脚则输出低电平;同样,当正向输入端3脚加高电平时(高于2脚电压),输出端1脚输出高电平。
这个关系理解了,剖析充电器事理就很随意马虎。

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咱们来打算一下充电器的转绿灯时的电流值。

TL431的接线办法是1和3脚相连,它输出2.5V的稳定电压,作为运放的参考电压。
转灯电流打算过程,如图中所示。
电阻R50并上R49,打算得到2.5KΩ。
再打算流过R48串2.5KΩ的电流值,2.5V除以R48+2.5即是0.0267A的电流,电流乘以得出运放9脚的电压是0.067V。
当充电时,充电电流取样电阻R29(0.15Ω)上涌现电压,当该电压值小于0.067V时,运放10脚电压低于9脚,8脚输出低电平,红灯灭绿灯亮。
以是转灯电流即是0.067/0.15=0.44A。
即充电电流低于0.44A时,充电器状态切换。
不知道大家理解没有。

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(图片来自网络侵删)

电路剖析到了关键的部分,下面有完全的图,可下载收藏。

充电器电路事理图

下面一起学习充电器的输出电压是如何掌握的。

有不对的地方,欢迎留言。
输出电压掌握由运放LM324的1、2、3脚完成。
上面剖析过,芯片431输出的是2.5V稳定电压,作为运放的基准电压。
2.5V经电阻R41加在运放反向输入端2脚,即2脚的基准电压是2.5V,如图。

我们来看图,不丢脸出,运放正向输入端3脚电压是充电器的取样电压,电路由电阻R37,R39和R56构成;当3脚电压>2脚电压时,即>2.5V时,运放1脚输出高电平;通过二极管D11经电阻R46点亮光耦;当然光耦的亮度你是看不到的,由于它是塑封状态。
此刻光耦导通度加强,咱们看电路低级侧。
什么,不知道低级侧在哪里呀?低级侧是前面电路图没给出的那部分,便是带市电的那一侧;这一侧触摸任何一个部位都会发生触电的觉得哦,俗称热板。
随着思路,连续往下。

光耦导通度加强,拉低3842芯片的1脚电位(这里光耦为何接1脚而不是接2脚反馈电压端往后细说);3842的1脚是内部偏差放大器的输出脚,该脚电位越低,6脚输出PWM旗子暗记脉宽越窄,那么功率场管Q1导通韶光越短;打个比喻,Q1作为开关,开一会就关闭了,流过去的水就少,这时水压非常低。
此刻输出电压低落。
这个关系理清楚了后面就好理解。
得出结论:光耦导通度加强,输出电压就会低落。

说了这么多,输出电压是如何调度的还没给出来,由于韶光关系,下回我们根据电路参数打算一下充电器空载时输出电压是多少,是48V,还是58V?还是其他?你们想知道吗?

充电器的输出电压的打算。

输出电压掌握由运放LM324的1、2、3脚完成。
芯片431输出的是2.5V稳定电压,作为运放的基准电压。
2.5V经电阻R41加在运放反向输入端2脚,即2脚的基准电压是2.5V,如图。
上面讲了, 充电器的取样电压电路由电阻R37,R39和R56构成。
当运放的第3脚电压超过2脚基准电压2.5V时,1脚输出高电平参与电压调度,坚持3脚电压始终是2.5V,以是电阻R39上的压降是2.5V。

因R39与R56并联,我们打算其并联电阻值得3.54kΩ。
取样回路总电阻值即是R37+3.54,即:82+3.54=85.54(kΩ)。
3.54kΩ电阻占回路总阻值的占比:3.54/85.54=0.041电阻3.54kΩ上的电压是2.5伏,以是得出充电器空载输出电压的打算值是:2.5/0.041=60.97(V)其余一种打算方法:先算取样回路的电流,再乘以总电阻值,结果是一样的。

充电器输出电流的掌握由LM324的12、13、14脚所在的偏差放大器组成。
我们详细分解并做打算。
图中充电器的最大输出电流是多少呢?你不妨先打算一下吧。

运放LM324的12、13和14脚所在的单元卖力充电器输出电流掌握,实现恒流充电。
充电器插上市电,接上电池后开始充电。
因R29电阻与电池串联后接电源负极,这时流过取样电阻R29的电流便是充电电流。
R29有电流流过就有压降,该压降恰好加在正向输入端12脚上。

我们打算得出反相端13脚的基准电压值是0.43伏。
打算过程如图所示。
当12脚电压值超过0.43伏,即电阻R29上压降超过0.43V时,14脚输出高电平参与调度充电器功率输出,调度过程与电压调度过程一样。
这样始终坚持12脚为0.43伏,实现恒流输出。
用0.43V除以0.15Ω,打算得出充电电流是2.85A,如图。
若想改变充电电流大小,可以改变R29的阻值或者改变13脚的基准电压值。
改变电流时,把稳不能超过充电器的最大功率,不然它会罢工的。
常见故障是R29过热,阻值变大或开路,引起充电电流变小或不充电。

在前面讲解的根本上,下面咱们连续理解一下该充电器在未接电池、电池充电中和充满转灯后的动作过程,包括冷却风扇掌握的过程、充电电流的变革以及输出电压的变革过程。

内容有点长,需耐心看,节制后,对充电器利用过程中状态判断以及维修有很大帮助哦。
电路中的参数来自电路图。
如图。
充电器插上电源不接电池空载运行时,我们从前面文中知道,此时充电电流为零,LM3输出低电平,LM2输出高电平,绿灯点亮;如图。
(为便于剖析将LM324四运放编号成LM1、LM2、LM3、LM4)

运放LM2的7脚输出高电平分三路。
一起经R53点亮绿灯LED2;第二路经R20,R55分压后经二极管D15掌握运放LM1第3脚,将输出电压胁迫在55伏(并不是前面打算的60.9伏)。
此电压可以通过改变R55阻值进行调度;末了一起是经R33到三极管Q2,Q2导通集电极低电位,闭锁风扇启动。
风扇电源是单独的,如图所示,由变压器赞助绕组经D10供应。

插上电池后,充电器输出2.85A电流开始对电池充电,运放8脚输出高电平,红灯LED3点亮。
运放7脚输出低电平,风扇启动,二极管D15截止不参与掌握。
这个过程大略,不赘述。
此时,紧张参与掌握的是运放324个中的一只LM4。
其2脚电压略大于0.43伏,14脚输出高电平,将充电电流稳定在2.85A。
见文章前面的充电电流打算内容。
随着充电的进行,电池容量和电压逐步上升,充电电流减小,当电流小于0.44A时,运放LM3和LM2掌握的转灯电路动作。
运放LM1将输出电压稳定在55伏对电池进行浮充电运行,其状态同充电器空载时类似。

充电器实物图

元件R40,C22和R45,C23的浸染一样,

是运放的负反馈电路,起到抑制滋扰防止振荡,稳定输出的浸染。

到此,充电器输出掌握芯片LM324的掌握事理讲完了。

你学会了,充电器和开关电源剖析就入门;还没学会,则多读几遍,欢迎留言谈论。

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