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充电器红灯亮风扇不转没有输出电压,三极管8050正常,该怎么查?

2020-09-03 22:43阅读(147)

充电器红灯亮风扇不转没有输出电压,三极管8050正常,该怎么查?:充电器的散热风扇一般是由温度检测电路输出一个控制信号,通过三极管驱动散热风扇工作的。若确

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充电器的散热风扇一般是由温度检测电路输出一个控制信号,通过三极管驱动散热风扇工作的。若确认驱动散热风扇的三极管没问题,可以检查一下散热风扇及温度检测电路是否正常。


散热风扇的驱动电路如上图所示,其控制电路一般由LM339这类电压比较器与热敏电阻组成,当热敏电阻检测到充电器的温度过高时,其阻值发生显著变化(增大或减小),电压比较器检测到热敏电阻阻值的变化,输出一个控制信号,通过三极管驱动散热风扇工作。

若散热风扇不工作,并且确认三极管是好的,此时可以拆下散热风扇,用万用表电阻档测量一下散热风扇正负两根线之间的电阻,一般该电阻在数百Ω以内,若测得的电阻为无穷大,说明散热风扇坏了。另外,这种散热风扇一般是通过接插件接在三极管集电极与电源正极之间,也可以检查一下接插件是否接触不良,内部是否有断线。

若确认散热风扇及其接插件皆无故障,那就要检查温度检测电路是否正常了。可以在充电器温度高时,用万用表直流电压档测量检测电路的输出端,看是否有高电平控制信号输出?若无信号输出,可以接着检查热敏电阻及电压比较器是否损坏。一般散热风扇不工作就上述几个问题,很容易找到故障。

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根据提问者的意思,充电器的红灯亮但风扇不转,而且没有输出电压,测量控制风扇的8050三极管正常,该如何查找故障原因?

引言:电瓶车充电器出现了故障,风扇一直不转,充电时红灯亮,说明有电压输出给电瓶充电,有负载电流。但是风扇不转,即使能够充电,该充电器也不能使用,风扇不转,充电器内部散热效果很差,会导致开关管过热而烧毁!那么对于出现这种情况该如何维修呢?想维修电瓶车充电器,首先得对充电器的基本原理有一定的了解,熟悉基本电路图,熟悉充电器中常用的元器件,了解各模块的功能,下面先了解一下充电器的基本原理。

充电器的基本原理

1、目前电瓶车充电器基本上都是采用开关电源的设计方式,因为开关电源转换效率高、体积小、重量轻,设计成本较低。电瓶车充电器的基本原理是:220V交流电先经过熔丝(内部电路电流过大时,熔断保险丝以达到保护的目的),然后通过整流桥将220V交流电整流约310V的直流电压,之后通过开关变压器、开关管、脉宽调制集成电路芯片(UC3842)将310V直流电压转换成脉冲交流电压,经过变压器二侧后再整流输出电压给电瓶充电。

2、开关管由UC3842控制,通过调节PWM脉冲宽度调节输出电压,而输出电压通过TL431基准源控制光耦导通与截止形成负反馈将信号给UC3842用于控制开关管开通/关断速率,使输出直流电压趋于稳定。当输出电压偏高时,光耦有电流,发光二极管点亮,使光耦工作,反馈给开关控制电路,降低脉冲宽度使输出电压下降。微调TL431旁控制基准源输出电压的两个阻值可调整输出电压。

3、充电器直流电压输出端负极会有一个采样电阻,用于采集充电器的输出电流,改变该阻值可以改变输出电流。同时,采样电阻的电压会接入比较器的输入端,用于检测电流,当电流达到某个值时,比较器输出翻转信号,驱动红色LED灯点亮,表示有负载电流;当电流为零或小于某个值时,比较器不翻转,绿色LED灯点亮,表示没有负载电流。同时采样电阻的电压也会接入另一个比较器输入端,用于检测负载电流是否过大,当负载电流过大时,比较器输出过载信号通过光耦反馈到输入端脉宽调制电路当中,调整输出电流。

4、有些型号的充电器负极会接个开关管,当输出端未接电瓶时,开关管处于关断状态,无电压输出,当输出端接上电瓶时,电瓶的电压会触发开关管导通,从而有电压输出。

5、电瓶车充电器的风扇一般为12V供电,正极接电源,负极接NPN三极管的集电极(一般使用8050三极管),通过控制三极管导通来控制风扇转动,该风扇的三极管基极由比较器输出端进行控制,如上图原理,通过比较器采集是否有负载电流,当有负载电流时,比较器358的5脚(正输入端)电压高于6脚(负输入端电压),比较器输出高电平,使三极管8050导通,风扇工作。

6、其中UC3842属于开关电源脉宽调制集成电路芯片,各引脚的功能如下:

  • 1脚:属于补偿脚,外接阻容元件用于改善误差放大器的增益和频率特性,误差放大器的输出端;

  • 2脚:电压反馈输入端,此脚电压与误差放大器同相端的2.5V 基准电压进行比较,产生误差电压,从而控制脉冲宽度,用于调节充电器的输出电压;

  • 3脚:电流取样输入端, 当检测电压超过1V时缩小脉冲宽度使电源处于间歇工作状态,用于调整充电器的最大电流;

  • 4脚:定时端,外接振荡电阻和振荡电容,内部振荡器的工作频率由外接的阻容时间常数决定,f=1.72/(RT×CT)

  • 5脚:电源负极,即GND;

  • 6脚:推挽输出端,输出脉宽调制信号,用于驱动开关管,内部为图腾柱式,上升、下降时间仅为50ns 驱动能力为±1A;

  • 7脚:供电电源端VCC,输入电压范围10V~30V以内;

  • 8脚:5V基准电压输出端,具有50mA的带载能力。

电瓶车充电器故障维修

1、基本了解电瓶车充电器的原理之后,风扇不转该如何定位故障呢?以上图原理为例,风扇由NPN三极管8050驱动,由LM358比较器(LM358输入运放,此处是使用运放当比较器使用)输出控制三极管导通,该比较强正输入端接采样电阻的电压,负输入端接12V经240K和1K的分压值,约0.05V,而采样电阻的阻值为0.1Ω,也就是说当负载电流大于500mA时,比较器输出高电平,使红色LED灯点亮,同时使8050三极管的基极为高电平,三极管8050导通,风扇工作。

若风扇不转,首先将风扇插头拔掉,测量一下风扇接口电压是否正常,若输出电压正常,极有可能是风扇故障引起,可能是风叶被卡住或电机烧坏或导线故障。若仍无输出电压,直接测量12V电源电压,不要测量风扇接口处,因为风扇接口的负极经过三极管开关,直接跨过三极管测量,若不好找可先找到地端(8050的发射极,左下脚),将万用表黑表笔接地,红表笔分别测量风扇接口的两个引脚,若其中一只脚有12V电压,说明12V电源正常,若两个引脚都无12V电压,说明12V电源故障。

(1)若12V电源正常,测量驱动三极管8050好坏(可采用电阻测量法,断电测量各引脚之间的内阻),若8050已坏,换掉三极管即可,该管子较容易损坏。若8050三极管正常(提问者已说明8050正常,说明不是该管子的问题),那就是后端驱动电路故障,带载(接上电瓶)通电,测量比较器输出电压是否为高电平,若输出不对,测量比较器输入端(头条@技术闲聊),即采样电阻的电压和基准电压是否正常。如下图所示,由于红色LED灯亮,说明比较器输出正常,那么极有可能是8050基极端的电阻R41变质导致电阻变大或开路或者烧断使8050基极电压一直处于低电平状态,三极管无法导通,所以风扇不转。(可能原理图不一样,控制方式略有差异,但大同小异,理解其基本原理之后根据实物推测,可知哪个元器件损坏)。

(2)若测量12V电源电压无输出,测量12V稳压管是否短路,限流电阻R42是否变质(电阻变大或开路),滤波电容是否短路,整流二极管D13是否开路,若都无故障测量变压器二侧输出端是否有大于12V的交流电?若无交流电测量初级线圈是否有输入?按照这个思路一步步往下查,一定可以查出故障点。

总结:电瓶车充电器故障的原因有很多,风扇故障相对来说还是比较容易查找的,涉及到原理难点不多,关键是理解比较器的控制逻辑,掌握其基本思路之后,测量几个关键点电压即可判断那个地方出现故障。充电器常见的故障有:高压大电流部分故障率最高,比如高压输入端保险丝、整流二极管、滤波电容、功率开关管、高压侧的一些大电阻等,其次就是输出端整流二极管、滤波电容、采样电阻等故障;还有UC3842脉宽调制芯片也属于易损坏器件,故障率极高,检测该器件是否正常时,着重测量一下一些关键引脚的电压,比如7脚电源电压是否正常(一般10V~17V)、8脚是否有5V基准电压输出、2脚电压是否2.5V左右、6脚是否输出脉冲方波信号等。若直流电压输出偏高,则极有可能是负反馈端出现故障,重点检测一下基准源TL431、光耦以及其附近的电阻是否正常。若输出直流电压偏低,有可能是整流二极管故障、滤波电容失效、功率开关管性能下降、驱动芯片故障、高频脉冲变压器损伤等。电器维修需要多拆多看,心中有图,排故才会得心应手。

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在充电器中,风扇一般起到散热作用。一般的发热器件有功率管,可控硅,散热器,且功率管一般都固定在散热器上。如果功率管固定的不紧,会出现功率管由于过热而导致烧坏的现象。

充电器风扇工作原理

风扇在充电时,开始工作。

充满电后结束后,停止工作。

在散热器上固定温度传感器,传回的信号进行比较放大输出一个信号驱动三极管,使三极管导通从而实现风扇电源的接通。进行排热工作,从而让电路处于正常的运行状况。

分扇不转的原因:

1、风扇自身故障。

2、散热器温度传感器是否故障

3、驱动三极管是否故障

4、输出驱动信号的电路器件损坏

排除法查找故障

通过笔者的提问可以确定驱动三极管8050是正常的。再次就要检查温度传感器是否异常。如果温度采样没有可以更换温度传感器试试。再则,单独给风扇工作电源确定风扇的好坏,如果风扇不转,只需要更换掉就可以了。

用示波器测定驱动电路的输出信号是否正常,如果没有驱动信号,则可以判定驱动电路中主芯片及外围电路组成是否正常。

可以从外观上看,是否有由于供电电源太高引起的芯片表面有击穿现象。

再次测试芯片的输入供电电源是否正常。如果没有输入电源需要看整个电路辅助电源是否异常。

另外,将电源外壳拆掉,看输出电源线是否短路,也可以直接把输出线去掉,看印制板上的输出是否正常。

这样逐个排查就可以查找到问题了。

需要掌握充电器的工作原理,实际上充电器就是小型的开关电源

充电器工作原理

交流输入220V,经过整流桥转换为直流高压(大约374V左右)。直流高压经过滤波。

再由3842电源控制芯片控制场效应管的通断到高频变压器的输入端,通过高频变压器感应输出需要电压,经过整流,变为需要的直流电。

PC817是一个光耦器件,通过电压或电流反馈从而实现电路的保护工作。

总结,对于充电器的维修,有时单从器件外观、表现现象、等外围硬件就可以判断出哪的问题。再则,就是熟悉电路各个部分的功能,进行分块区域诊断。还可以对功率器件及PC817,3842等器件的特性,直接用万用表测量查找故障元件。