下面以市场上有代表性的南京西普尔公司生产的SP-2000型三阶段充电器为例,介绍充电器的具体故障的维修实例。
实例01:充电时电源指示灯亮,充电指示灯橙色
首先检查充电器输出插头与蓄电池盒的充电插头有没有插紧。如确定没有问题,可检查一下蓄电池盒上面的熔丝管是否开路或熔丝座是否有松动接触不良现象。另外,有的车型要把蓄电池锁打开后才能充电。若未发现异常,可检查充电器输出线是否开路,可用万用表电压档(200V档)测量一下充电器的空载输出电压,应为41~44V(配36V蓄电池,因充电器不同有所不同)。若正常,可能是充电器输出线开路,将充电器打开,换一根输出线,即可排除故障。
注意:在更换充电器输出线时,一定要注意原机的正负极不要接反。
实例02:电源指示灯不亮,充电指示灯也不亮
首先检查充电器输入电源插头与电源有没有连接好,可将充电器输入插头插至正常的电源插座中试一下,如情况依旧,将充电器外壳打开,观察一下机内熔丝和输入线是否良好,在排除电源输入线的故障后,应检查一下电路板上高压区附近的元器件是否有虚焊,熔丝座是否有接触不良现象,重点检查变压器T1、晶体管VT1和VT2等是否有虚焊现象。另外,R5和R6开路,也会引起上述故障,如机内熔丝已断,则千万不要更换大安培的熔丝管(充电器的熔丝管一般为2A),应重点检查VD1~VD4、VT1、VT2、R4、R7及VD15、VD21有无损坏,如有损坏,可用同类型的元器件更换。上述元器件损坏时,可能会同时损坏一到两个,有时可能会同时损坏好几个,检修时需要逐一检查,更换这些元器件后才能通电。
实例03:严重发热,甚至有外壳烧化变形
这主要是部分用户经常随车携带充电器造成部分元器件松动引起的故障。主要表现为:C18松动虚焊时,会造成VT1、VT2工作状态不正常,热量很大,严重时充电器外壳变形,电路板烧焦,导致VT1、VT2损坏,可将C18重新焊接好,检查VT1、VT2、R4、R7。如仍不能排除故障,则需检查VD15、VD21中是否有一只开路。另外,有些厂家的输出整流管采用一只双二极管,其中一只开路亦会造成上述故障;有时该故障会造成VT1、VT2中一只损坏,需同时检查及更换。
实例04:输出电压很高
输出电压很高(大于50V),其故障原因是C15短路或R26开路,具体判断时可测量IC1集成电路的1脚电压。所测电压参考数据见表3-1。
表3-1 充电器正常工作时IC1各脚电压
注:更换R26后,应重新调整R28使充电器输出电压保持正常。
实例05:输出电压正常,但充电电流很小
出现这种故障,可检查R30、R11、R13是否有接触不良或损坏,如果正常,应更换IC1即可排除故障。
实例06:输出电压正常,充电指示灯没有指示或指示不正确
出现这种故障,通常是由于IC2损坏或LED2损坏,更换相应元件即可排除故障。
实例07:输出部分铜箔烧断
打开充电器后发现充电器输出部分铜箔烧断,这通常是将蓄电池正负极反接造成的。由此而引起的故障将会导致充电器许多元器件损坏。如果充电器熔丝没有坏,则通常更换R30、IC1、IC2后将断铜箔连上即可恢复正常。如果充电器的熔丝已断,则故障较严重,VD1~VD4、VT1~VT2、R4、R7等均有可能损坏,需进一步测量检查,故障即可排除。
实例08:充电器一充电就被烧坏
出现充电器一充电就被烧坏的故障时,首先应检查蓄电池连接是否接反,蓄电池插座极性是否接反,连接线是否短路,充电器极性是否接反,蓄电池过放电后转极等情况。
若蓄电池充电反极,则应先放完电,再充电15~18h;当电压正常后,再做放电检查,反复进行2~3次,容量恢复后便可使用。如果容量不足84%,则应报废。
实例09:充电器空载时输出电压正常,加上负载后电压降为8V左右
这种充电器与24V蓄电池配套使用。首先用两只24V灯泡串联作假负载,调整输入的220V电压,如果输出电压始终稳定,说明充电器稳压正常,否则,说明充电器稳压电路有故障。
检查开关变压器一次侧组件,若一次侧组件有故障,将使蓄电池内阻增大,接地电阻变大,400V滤波电容容量不足等原因都可能产生这种故障。
实例10:充电器不充电
充电器不充电的主要原因是:充电器与蓄电池盒相连的插头松动,蓄电池盒内蓄电池的连接线脱落,充电器损坏,蓄电池氧化等。具体故障检修方法如下:
1)充电器插头、插座脱落或松动,导致接触不良,紧固插座和插件即可。
2)充电器或蓄电池组熔丝熔断,造成充电器各指示灯不亮,更换充电器或蓄电池的熔丝。
3)充电器熔丝正常,可用万用表检测充电器输出端电压,若无电压,说明充电器有故障,则应检修或更换充电器。
4)充电器不合要求,则应更换原厂的充电器。
5)蓄电池组接线脱落或老化。在熔丝正常的情况下,用万用表检测蓄电池组端电压,如无电压输出,说明蓄电池组接线脱落或蓄电池损坏,应重新接线或更换蓄电池组。
实例11:充电器没有电流输出或整流不稳定
产生这种故障的主要原因有以下几个方面:
1)没有电流输出,原因是蓄电池盒内熔丝管熔断、器件损坏、引脚开焊等。
2)整流不稳定、引脚虚焊、接触不良。
3)整流管单桥臂断路。
4)滤波电容断路、开焊、失效等。
可根据上述不同的故障原因进行以下检修:
1)先检查可能的故障点,如颜色异常、有异味,用手轻轻摇动器件是否有松动,检查电路板背面的焊点等。
2)找关键测点,由后向前逐级带电检测电压、电流。
3)检测电阻两端的压差是否与计算值相符。
4)电容两端压差是该电路的电压。若无电压,说明电容已经击穿短路。
5)检测稳压器和单独使用的运算器各引脚电压。稳压器输出电压大约等于输入电压加控制电压。
6)前级良好,后级异常,其主要原因是中间电路有故障,如稳压管或功能电路工作失常。若稳压管正常,说明检测电路、调整电路中的器件失效等。
更换上述损坏的元器件,故障即可排除。
实例12:充电器充电电压过高或过低
这种充电器的部分电路如图3-3所示,由4个晶体管、2个电位器、1个二极管、1个稳压管和若干电阻电容组成。充电器充电电压过高或过低故障的主要原因是:①电路末端由R2、RP2组成的分压器工作不正常,电阻变值或电位器接触不良;②基准电压过同或过低。
首先带负载调整电位器RP2,使VT1基极偏压准确。若调整无效,则应检测电阻R2阻值是否有变化。若有变化,则更换;若无变化,再检查RP2。若调整不准或接触不良,则应更换。
具体检测方法是:测试时将RP2调到最大,测分压器两端(1、3两点间)、R2两端(2、3两点间)、RP2两端(1、2两点间)电压和电流,计算电阻是否符合标定值,否则应更换。
图3-3 充电器电路图
实例13:AC-DC变换式充电器故障
不同类型的AC-DC变换式充电器工作原理是相似的,但它们的检修方法有所不同。现以TL494为中心的开关电源充电器为例,说明其检修方法。
以TL494为中心开关电源充电器的电路原理如图3-4所示。
以TL494为中心的充电器空载时引脚电压见表3-2。
(1)充电器不能充电充电器不能充电故障的检修方法如下:
1)首先检查充电器的熔断器、电容(胀裂、漏液)、开关管、电阻、电路板焊点(虚焊、漏焊)。
2)检测电路,检查电源整流二极管VD1~VD4,开关管VT1~VT2,并对照检测VT1、VT2基本回路的电阻参数是否一致。
3)用+20V左右的直流电压加在TL494电源两端,用波形法检测脉宽集成电路输出的引脚波形,正常时为50Hz。否则,说明TL494已损坏。
图3-4 以TL494为中心开关电源充电器的电路原路
检测推挽驱动管的波形,正常波形是方波及两波段一致,否则,说明VT3、VT4已损坏。正常情况下,VT1、VT2的基极应有方波信号;若无,说明VD5、R4、R6、C9等相关元器件有故障,应逐一拆下检测。
4)断开脉宽调制电路TL494的外接电源,从主电源处接低压电源(45V左右的交流电压),加电后,若电路输出大于45V的直流电压,说明电路是正常的;若无电压输出或电压偏低,说明熔丝FU1,整流二极管VD1~VD4,滤波电容C7、C8和开关管VT1、VT2有故障,应进一步检修。
表3-2 以TL494为中心的充电器空载时引脚电压
5)检测整流电路输出电压正常,说明整流电路无故障,应检查调制电路。接通脉宽调制电路+20V直流电源和主电路45V交流低压电源,检测开关管VT1发射极、开关变压器VT3的7、8脚的方波波形,同时触摸VT1、VT2有无升温。若波形不存在或变形,VT1、VT2发热,则说明VT1、VT2、VD15有故障;若波形正常,但开关管不热,则应进一步检测二次侧整流输出的+40V端输出电压(C21两端)正常为+9V,若正常,说明整个电路基本正常,可拔掉外接电源,插上市电200V交流电工作。
(2)AC-DC变换式充电器指示灯亮,但充不进电出现AG-DC变换式充电器指示灯亮,而充不进电故障时,首先拆开充电器外壳检查VT1、VT2是否破裂;再检查VT1、VT2的基极回路C9、C10、VD8是否正常;再检查推挽驱动管VT3、VT4的输出波形。这种充电器的VT1、VT2管发热损坏,VD15击穿的故障比较常见。
(3)AC-DC变换式充电器指示灯不亮充不进电AC-DC变换式充电器指示灯不亮充不进电故障的主要原因是:①VT1、VT2损坏;②VT1、VT2基极回路的电阻值不一致。
若VT1、VT2破裂,则应更换VT1、VT2。若VT1、VT2基极回路电阻值不一致,则应检查电阻R4。若电阻R4损坏,则应更换。
(4)AC-DC变换式充电器充电时好时坏 出现上述故障,检修时首先应拆开充电器外壳,检查电路板上各焊点,是否有虚焊,若有,应进行补焊。
一般情况下大多是抗干扰滤波电容、开关管引脚出现虚焊,处理或更换损坏的元器件,故障即可排除。
实例14:新购的36V充电器,刚接通电源,充电器就显示已满
首先检测充电器方口有无电压,检测原车充电器方口发现,此车与充电器插口正负极反方向,测蓄电池盒出口与充电器也是反方向,说明此车出厂即如此设置,更改全车线工作量较大,只好更改充电器。
将充电器封条打开,但不要撕破,将内部电路板上输出线正负极位置对调,同时将出线方向熔丝管更换(正负极反方向时,充电器内部熔丝管会烧坏),检测正负极电压为36V左右,且正负极方向与原车相同,试车,可正常充电,故障排除。(www.daowen.com)
实例15:充电器代换
不同种类的蓄电池充电方式不同,充电器不能通用,因此,当需要更换充电器时,应使用原车同型号的充电器。在应急使用时,可代换使用,部分充电器的代换见表3-3。
表3-3 充电器的代换
更换充电器时,一定要注意输出插头的极性应与蓄电池盒相符。
实例16:大陆鸽电动自行车的TD-36型充电器不能充电且指示灯不亮
分析与检修:通过故障现象分析可知,充电器未工作,电路如图3-4所示。
经查熔断器FU1熔断,保险电阻炸裂,怀疑整流滤波电路有元器件或开关管击穿。将万用表置于二极管档在路测市电变换电路的整流管和滤波电容正常,而在路测开关管VT1、VT2时发现它们击穿。由于开关管击穿多因过电压、过电流或功耗大损坏,所以应检查稳压控制电路、尖峰脉冲吸收回路、开关管激励电路。检查尖峰脉冲吸收回路的元器件正常,并且开关电源二次侧部分的滤波电容正常,怀疑开关管击穿是由于功耗大引起的。由于该充电器采用的是他激式开关电源,所以电源控制芯片TL494在得到供电后就可为开关管提供驱动脉冲,于是将直流稳压电源输出的12~15V直流电压加到TL494的6脚和7脚上,为其内部的基准电压发生器供电,使它输出的5V电压不仅从10脚输出,而且为它内部的振荡器、锯齿波脉冲发生等电路供电,它们获得供电后就会产生一个正负对称的开关管激励脉冲,再经驱动电路放大从8脚和10脚输出,用示波器测8、10脚输出的脉冲不但不对称,而且不是矩形脉冲,说明TL494或其振荡电路异常,检查振荡器外接RC定时元件正常,怀疑TL494异常。更换TL494后,测其8脚和10脚输出的矩形脉冲恢复正常,更换开关管、熔断器和保险电阻后,故障排除。
实例17:大陆鸽电动自行车的TD-36型充电器不能充电且指示灯不亮
分析与检修:通过故障现象分析,说明充电器未工作,电路如图3-4所示。
经查熔断器FU1熔断,用万用表置于二极管档在路检测时,发现开关管VT1、VT2击穿。为电源控制芯片TL494的12脚和7脚加14V供电后,测其8脚和11脚输出的激励脉冲正常,但激励管VT3和VT4的集电极脉冲时,发现VT4的集电极脉冲不正常,怀疑VT4损坏。更换VT4后,波形恢复正常,再更换其他的故障元件后,故障排除。
实例18:一款以UC3842和LM358为核心构成的充电器不能充电且指示灯不亮
分析与检修:通过故障现象分析,说明充电器未工作,电路如图3-5所示。
检查市电输入的熔断器FU1熔断且变色,初步判断有过电流现象。将数字万用表置于二极管档在路测整流堆VD1正常,测滤波电容C1两端阻值正常,在测开关管VT1时发现它的3个脚之间的阻值几乎为0,说明VT1击穿短路,接着检查发现限流电阻R8、R6开路。由于R6损坏,怀疑U1也已损坏。VT1击穿多因过电压、过电流或功耗大损坏,检查尖峰脉冲吸收回路的C2、R2和VD2正常。更换损坏的故障元器件后,采用降压或限流法为充电器供电后,充电器输出电压正常,故障排除。
图3-5 UC3842+LM358构成的充电器电路
实例19:一款以UC3842和LM358为核心构成的充电器不能充电且指示灯不亮
分析与检修:参见图3-5,按上例检修思路检查熔断器FU1熔断且变色,说明开关电源有过电流现象,在路检测时开关管VT1击穿短路,接着检查发现限流电阻R8开路。检查尖峰脉冲吸收回路的C2、R2和VD2正常。更换损坏的故障元器件后,采用降压法为充电器供电后,C8两端电压高于正常值,说明稳压控制电路异常。检查稳压控制电路时,发现可调电阻VR1接触不良。更换并调整后,故障排除。
实例20:一款以UC3842和LM358为核心构成的充电器不能充电且指示灯不亮
分析与检修:通过故障现象分析可知,充电器未工作。
参见图3-5,检查熔断器FU1正常,初步判断开关电源无过电流现象。通电后,测开关电源电压输出,说明充电器的确未工作。测滤波电容C1两端有300V电压,说明市电输入及变换电路正常,测电源控制芯片U1(UC3842)的供电端7脚无电压,说明起动电阻R1开路或U1的7脚内外元件短路。断电后,利用100W白炽灯将C1存储的电压放掉,将数字万用表置于二极管档在路检测U1的7脚对地电阻的值正常,说明没有短路现象,怀疑R1开路或阻值变大,焊下R1测果然开路,用120k/3W电阻更换后,故障排除。
提示:由于开关电源未起动时,滤波电容C1会在切断市电后一定时间内存储电压,所以要将它存储的电压放掉后进行检修,以免扩大故障或被电击。
实例21:一款以UC3842和LM358为核心构成的充电器不能充电且指示灯不亮
分析与检修:参见图3-5,按上例检修思路查看熔断器FU1正常,测电源控制芯片U1(UC3842)的供电端7脚无电压,断电后将C1存储的电压放掉,在路检测U1的7脚对地电阻——静阻值异常,悬空U1的7脚后,测7脚对地短路,说明U1异常。用UC3842或KA3842更换故障即可排除。
实例22:一款以UC3842和LM358为核心构成的充电器不能充电且指示灯不亮
分析与检修:参见图3-5,按上例检修思路查熔断器FU1正常,测电源控制芯片U1(UC3842)的供电端7脚有起动电压,测其8脚无电压输出,怀疑U1内部的基准电压发生器损坏,用UC3842更换故障即可排除。
实例23:一款以UC3842和LM358为核心构成的充电器不能充电,指示灯亮
分析与检修:通过故障现象分析可知,充电器的开关电源已工作,但电压输出部分异常。
参见图3-5,检查电压输出部分时,发现取样电阻R27开路,用0.27Ω/3W电阻更换后,故障排除。
实例24:一款由UC3845、LM393和LM339构成的充电器不能充电且指示灯不亮
分析与检修:通过故障现象分析可知,充电器的开关电源工作不正常。
参见图3-6,检查熔断器FU1正常,初步判断开关电源无过电流现象。通电后,测开关电源无电压输出,说明充电器的确未工作。测滤波电容C1两端有309V电压,说明市电输入及变换电路正常,开机瞬间测电源控制芯片UC3845的供电端7脚有起动电压,测其6脚无激励脉冲输出,说明UC3845工作异常。测其4脚有锯齿波脉冲,说明振荡器正常,怀疑稳压控制电路或市电过电压保护电路异常。断开VD3后,开关电源恢复正常,怀疑故障的确是由于市电过电压保护电路动作引起,由于C1两端电压正常,说明市电电压正常,说明保护电路误动作,测LM393的2脚电压高于3脚电压,说明取样电路异常。检查市电过电压保护电路的取样电路时,发现可调电阻RP2开路。更换并调整后,故障排除。
图3-6 UC3845+LM339构成的充电器电路
实例25:一款由UC3845、LM393和LM339构成的充电器不能快速充电
分析与检修:通过故障现象分析可知,充电器的稳压控制电路或充电控制电路工作异常,电路参见图3-6。
为使用后的蓄电池充电时,应听到继电器J1的触点释放声,否则说明J1或它的控制电路异常。测J1的驱动管VT7的B极无驱动电压输入,说明控制电路正常,故障是由于VT7或J1异常引起的,检查发现VT7的集射结漏电,更换后,故障排除。
实例26:一款以TL494和LM358为核心构成的充电器不能充电且指示灯不亮
分析与检修:通过故障现象分析,说明充电器工作异常,电路参见图3-7。
检查市电输入的熔断器FU1熔断且变色,说明开关电源存在短路现象。直观检查发现市电输入回路的线路滤波元件C3击穿并有裂痕,检查其他元器件未见异常。更换C3后,故障排除。
提示:应急修理时,C3也可不安装。
实例27:一款以TL494和LM358为核心构成的充电器不能充电且指示灯不亮
分析与检修:参见图3-7,按上例检修思路查看熔断器FU1正常,说明开关电源基本无过电流现象。通电后,测滤波电容C8两端有315V电压,说明市电输入电路正常,测C21两端无电压,说明自激式振荡器未工作。通电瞬间测开关管VT1的基极无电压,说明起动电阻R7损坏。焊下检测发现果然开路,更换后,故障排除。
图3-7 以TL494和LM358构成的充电器电路图
实例28:一款由TL494和LM358、CD4011构成的脉冲型充电器无放电功能
分析与检修:通过故障现象分析可知,故障发生在放电控制电路,电路参见图3-8。
查看放电控制电路时,发现熔断器FU2熔断且变色,说明放电控制电路的功率放大管异常,在路检查发现VT6击穿短路,更换后故障排除。
实例29:一款由TL494和LM358、CD4011构成的脉冲型充电器无放电功能
分析与检修:参见图3-8,按上例的检修思路查看熔断器FU2正常,说明放电控制电路的功率放大管没有短路,测VT5的基极没有驱动脉冲输入,说明驱动脉冲形成电路异常,检查该电路时发现C24损坏,更换后故障排除。
实例30:“大眼睛”牌充电器不能充电且指示灯不亮
分析与检修:通过故障现象分析可知,充电器的开关电源未工作,电路参见图3-9。经查熔断器FU1熔断,说明有元器件漏电或短路。将指针式万用表置于电阻档在路测整流管VD1~VD4正常,测滤波电容C6时发现阻值较小,说明C6或开关管VT8击穿,测VT8的G极与D、S极间阻值正常,说明VT8正常,故障是由于C6击穿所致。用68μF/400V更换后,故障排除。
实例31:“大眼睛”牌充电器不能充电且指示灯不亮
分析与检修:参见图3-9,按上例检修思路,查看熔断器FU1熔断,说明有元器件漏电或短路。在路测整流管VD1~VD4时,发现VD3和VD4击穿,查其他元器件正常,用2只1N5408更换后故障排除。
图3-8 TL494+LM358+CD4011构成的脉冲型充电器电路
图3-9 “大眼睛”牌充电器电路
实例32:“大眼睛”牌充电器不能充电,但指示灯亮
分析与检修:通过故障现象分析可知,充电器的开关电源已工作,但充电电压输出电路异常。由图3-9可知,该充电器设置了以继电器J和VT5为核心构成的防蓄电池反接电路。接通蓄电池后,蓄电池已有电压通过VD8分两路输出:一路经R19为驱动管VT5供电;另一路通过R20限流,在稳压管VS两端建立5.6V基准电压,该电压加到VT5的基极后,从其发射极输出的5V电压为继电器J的驱动线圈供电,该线圈产生的磁场使触点吸合,此时开关电源输出的电压才能为蓄电池充电。因此,该充电器未安装蓄电池或防蓄电池反接电路异常,继电器J都不会工作。查VD8的正极对地有13V电压,测VT5的基极无电压,说明R20开路或VD10短路,检查发现VD10短路,更换后可知故障排除。
实例33:河北KGC36018智能充电器无电压输出
分析与检修:通过故障现象可知,充电器工作异常,电路参见图3-10。
查看市电输入回路的熔断器FU时,发现它已熔断且发黑,说明开关电源存在严重过电流现象。查看市电输入回路的元器件时,发现用于市电过电压保护的压敏电阻RV1击穿,检查其他元器件正常,更换RV1后故障排除。
提示:维修时若手头没有RV1也可不安装,在市电正常时不会影响充电器的正常使用。
实例34:充电器时好时坏
检修:打开外壳,观察电路板焊点,发现焊锡少,仔细观察焊点,看到抗干扰滤波电感一脚假焊。对电路板锡少焊点进行补焊,重点是滤波电感、开关管引脚,补焊后工作正常。
图3-10 充电器电路图
实例35:指示灯不亮,不充电
检修:直观检查发现开关管VT1、VT2破裂。更换VT1、VT2后,进一步检查发现VT1、VT2基极回路电阻不一致,最后检查出R4坏,更换后经第三步、第四步检查无误后,插上电源工作正常。
实例36:指示灯亮,不充电
检修:第一步直观检查发现VT1、VT2破裂,第二步电阻法检查发现基极回路C9、C10、VD8损坏。更换后第三步用波形法检查VT3、VT4信号波形畸变,拆下VT3、VT4发现推挽驱动管损坏。
当时因用户着急,未经第四步检查。插上电源后瞬间熔丝烧黑,VT1、VT2炸裂。更换后经第三步检查正常,第四步检查发现T3的7、8脚波形不正常,VT1、VT2发热,最后检查出VD15击穿。
更换后T3的7、8脚波形正常,VT1、VT2不热,+40V输出端有9V左右电压,工作正常。
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