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第二節(jié) 電動自行車電路圖的識讀

一、電動自行車電路圖的種類

1.電動自行車電路的種類

電路又稱導(dǎo)電回路,它是電流所流經(jīng)的路徑。最簡單的電路是由電源、負載、導(dǎo)線、開關(guān)四要素組成的。電動自行車電路分為基本電路和附屬電路,基本電路包括電動機部分、控制器部分、電池盒、充電器;附屬電路包括電源電量指示部分、前照燈、電喇叭、轉(zhuǎn)向燈、多功能開關(guān)、速度顯示電路、助力傳感器和閃光器等。

基本電路是電動助力的基礎(chǔ),完成電動自行車電力驅(qū)動功能。

附屬電路是對基本電路功能的補充和完善,可以提高電動自行車的使用性能。

2.電動自行車電路圖的特點

電動自行車電路圖是將用電設(shè)備、儀器儀表、電器元件、各種指示信號裝置等,用圖形符號和導(dǎo)線連接在一起的關(guān)系圖。線路按結(jié)構(gòu)形式、電路設(shè)備數(shù)量、安裝位置、接線方法不同而有所不同,但其線路一般都遵循以下幾個原則。

(1)高、低電壓并存 電源電壓一般有24V、36V和48V三種,大部分蓄電池用36V和48V。而儀表板電源有24V、12V和5V三種。

(2)并聯(lián)制 低壓用電設(shè)備均采用并聯(lián)方式連接,受有關(guān)裝置控制。電氣設(shè)備間均為并聯(lián),熔斷器均串聯(lián)在電源和相應(yīng)的用電設(shè)備之間。

(3)采用插接件連接 電動自行車電池、控制器、電動機、儀表盤、轉(zhuǎn)把、前照燈、電子揚聲器等之間的連接采用插接件,它是電動自行車電路連接必備件。可使裝配、維修方便。

(4)用電設(shè)備大都設(shè)有電路保護裝置 為了防止發(fā)生電路短路和用電設(shè)備不被過載電流燒毀,總電路和各分電器大都設(shè)有易熔絲、熔斷器或電路過載保護器等保護裝置。

(5)線路有顏色特征 為了便于區(qū)別各線路的連接,所有導(dǎo)線必須選用不同顏色的單色或雙色線。

(6)接地線的特點 電動自行車上蓄電池的地線、儀表的地線、調(diào)速轉(zhuǎn)把的地線和控制器的地線都與搭鐵線相連,而電動機的地線是獨立的,與搭鐵線不相接。

二、電動自行車電路圖形符號與名稱

圖形符號是指用規(guī)定的抽象圖形代表各種元器件、組件、電流、電壓、波形、導(dǎo)線和連接狀態(tài)等的繪圖符號,它是構(gòu)成電路圖的主體。

文字符號是指用規(guī)定的字符(通常為字母)表示各種元器件、組件、設(shè)備、裝置、物理量和工作狀態(tài)等的繪圖符號,它是構(gòu)成電路圖的重要組成部分。

電動自行車電路圖圖形符號與名稱見表1-3。

表1-3 電動自行車電路圖圖形符號與名稱

三、識讀電動自行車電器圖時應(yīng)注意的問題

1.認真讀幾遍圖注

在閱讀電路圖時,必須認真閱讀圖注。這樣可以大致了解電路的組成及特點。

2.先易后難

有些電動自行車電路圖的某些局部電路,或局部電路中的某些部分,可能比較復(fù)雜,一時難以讀懂,可以暫時放一放,待其他局部電路看懂后,再結(jié)合與該電路有關(guān)的信息,進一步識讀這部分電路。

3.熟悉電動自行車電路圖形符號

電動自行車電路圖是利用電路圖形符號來表示其構(gòu)成和工作原理的,因此必須熟悉電路圖形符號的含義,才能看懂電路圖。

4.了解電氣裝置在電路圖中的布置

在電氣系統(tǒng)中,有大量電氣裝置是機電合一的,如各種繼電器,這些電器裝置在電路圖上表示時,為做到使畫面既簡單,又便于識圖,大多采用集中表示法或分開表示法來反映電路的連接情況。

5.了解開關(guān)、繼電器的初始狀態(tài)

在電路圖中,各種開關(guān)、繼電器都是按初始位置畫出的,如按鈕未按下,開關(guān)未接通,繼電器線圈未通電,其觸點未閉合(常開觸點)或未打開(常閉觸點),這種狀態(tài)稱為原始狀態(tài)。但看圖時,不能完全按原始狀態(tài)分析,否則很難理解電路所表達的工作原理。因為大多數(shù)用電設(shè)備都是通過開關(guān)、按鈕、繼電器觸點的變化而改變回路的,進而實現(xiàn)不同的電路功能。

6.掌握回路原則

一個具有某種功能的電動自行車電路都是由電源正極通過安全裝置(熔斷器或易熔絲)、控制裝置(開關(guān)或繼電器觸點)、用電設(shè)備及相應(yīng)的線路組成。回路分析法就是分析電路的通路情況,回路原則在電動自行車電路上的具體形式是電源正極→導(dǎo)線→開關(guān)→用電器→搭鐵→同一電源的負極,這樣的電路才是正確的,否則就是讀錯了或查錯了。電流流向必須從電源正極出發(fā),經(jīng)過熔斷絲、開關(guān)、導(dǎo)線等到達用電設(shè)備,再經(jīng)過導(dǎo)線(或搭鐵)回到電源負極。

具體方法是從沿著工作電流的流向,由電源查明用電設(shè)備;也可逆著電流的方向,由用電設(shè)備查向電源。尤其是查尋一些不太熟悉的電路,后者比前者更為方便。必須注意的是,在上述查找過程中,要特別注意以下兩點。

①從電源正極出發(fā),經(jīng)某用電器(或再經(jīng)其他用電器),最后又回到同一電源的正極,由于電源的電位差(電壓)僅存在電源的正負極之間,電源的同一電極是等電位的,沒有電壓。這種“從正到正”的途徑是不會產(chǎn)生電流的。

②讀圖時,電流流向必須是從電源的正極出發(fā),回到電源的負極,而不可隨意指定其流向。如有時從電源正極出發(fā),經(jīng)用電器回到同一電源的負極(這是正確的);有時又從電源的負極出發(fā),經(jīng)用電器回到電源的正極,這樣雖然構(gòu)成了回路,卻因電流方向錯誤,容易在某些線圈與磁路中引出錯誤的結(jié)論,可能使元器件損壞。

7.熟悉電動自行車電器的結(jié)構(gòu)與工作原理

熟悉電動自行車電器及控制裝置的結(jié)構(gòu)原理,對分析電氣系統(tǒng)的電路原理、理解線路的連接關(guān)系及電路故障的診斷與排除都是很重要的。

小提示

各種整車電路的區(qū)別

(1)有刷電機和無刷電機整車電路的區(qū)別 其主要區(qū)別在于電機和控制器的連接,其他的電路部分相同。

(2)高、低電平剎車整車電路的區(qū)別 區(qū)別主要在剎車電路部分。低電平剎車,左右閘把的剎車斷電開關(guān)線并聯(lián)以后接控制器上的兩根剎車斷電線,其中一根是負極線,另外一根是低電平剎車信號線。

高電平剎車,左右剎車把的剎車斷電開關(guān)線并聯(lián)以后,其中一根接控制器上的高電平剎車線,另外一根接信號電源正極線。如果該車有電壓轉(zhuǎn)換器,就接電壓轉(zhuǎn)換器輸出的+12V,如該車無電壓轉(zhuǎn)換器,則接在電源鎖后面采用電池電壓。

(3)有無電壓轉(zhuǎn)換器的區(qū)別 整車有電壓轉(zhuǎn)換器時,車上所有的燈光、喇叭全是12V供電,剎車可能是高電平的,高電平剎車電源線也是12V的,都接在電壓轉(zhuǎn)換器的輸出上。

整車沒有電壓轉(zhuǎn)換器時,車上所有的燈光、喇叭全部接收電池的電壓。

(4)各種整車電路的共同原則

①所有的開關(guān)都是控制正極線,電門鎖也是控制正極線。非常少見的情況下是控制負極線,這時的電動車一般是低電平剎車,并且有剎車燈(大部分低電平剎車的電動車沒有剎車燈)。

②如果各開關(guān)控制正極線,則車體上所有的負極線都是相通的(除電機外)。即所有的負極線都是一根線,可以相互替代,如果某一個電子器件缺少負極線,沒必要專門從電池引一條負極線過來,而是就近找到一根負極線接過來即可。

四、電動自行車電路圖的識讀方法

1.識讀電動自行車電路圖的方法

電動自行車電路圖中電氣裝置的布置順序為從左到右、從上到下——供電電源(蓄電池)在左,用電設(shè)備在右,各局部電路盡量畫在一起;“火線”在上,搭鐵線在下。在局部電路的原理圖中,信號輸入(或控制端)在左,信號輸出端(或驅(qū)動端)在右;“火線”在上,搭鐵線在下。電路圖識讀的方法如下。

(1)了解電路圖的特點與規(guī)定 電動自行車電路圖的表示方式至今還沒有統(tǒng)一的規(guī)定,不同的生產(chǎn)商繪制的電動自行車電路圖都有各自的特點。讀圖前必須要熟悉該電路圖所具有的特點,各種電器的圖形符號、導(dǎo)線等。

(2)熟悉電動自行車電路的基本特點 電動自行車電路圖的特點是并聯(lián)、用插接件連接,用電設(shè)備連接都是由一根導(dǎo)線與電源的正極相連接,如果該用電設(shè)備的電源線還連接其他用電設(shè)備,則是與電源之間可能串聯(lián)了熔斷器、開關(guān)或繼電器等,與其他電氣系統(tǒng)都是并聯(lián)關(guān)系。

(3)閱讀全圖,框劃系統(tǒng) 先看全車電路圖,根據(jù)電路圖上的電氣圖形符號及文字符號,首先對全車電氣設(shè)備的基本功能作面的了解,再把一個個單獨的電器系統(tǒng)框出來(或畫出來)。

在框劃各個系統(tǒng)時,應(yīng)注意既不能漏掉各個系統(tǒng)中的組件,也不能多框劃其他系統(tǒng)的組件。一般規(guī)律是,各電器系統(tǒng)只有電源和總開關(guān)是公共的,其他任何一個系統(tǒng)都應(yīng)是一個完整的、獨立的電器回路,即包括電源、開關(guān)(保險)、電器(或電子線路)、導(dǎo)線等,并從電源的正極經(jīng)導(dǎo)線、開關(guān)、易熔絲至電器后搭鐵,最后回到電源負極,否則所框出的系統(tǒng)圖就不正確。

在查找局部電路的過程中,一定要遵守回路原則。各局部電路只有電源是公用的,任何一個用電設(shè)備都要自成回路。看電路圖時,應(yīng)先找出電源部分,然后從電源火線到熔斷絲、開關(guān),再往下找到用電設(shè)備,最后經(jīng)搭鐵回到電源負極。

(4)了解各局部電路之間的內(nèi)在聯(lián)系和相互關(guān)系 從整車電路來講,各局部電路除電源電路共用外,其他部分都是獨立的,但它們之間存在著內(nèi)在聯(lián)系和相互影響。因此,不但要熟悉各局部電路的組成、特點、工作過程和電流流經(jīng)的路徑,而且還要了解各局部電路之間的聯(lián)系和相互影響。

在分析局部電路的工作過程中,應(yīng)特別注意開關(guān)、繼電器觸點的工作狀態(tài)。大多數(shù)電氣設(shè)備都是通過開關(guān)、繼電器觸點狀態(tài)的變化來改變其回路的,從而實現(xiàn)不同的電路功能。

在電路圖上,開關(guān)的觸點總是處于零位或靜態(tài),即開關(guān)處于斷開狀態(tài)或繼電器線圈處于失電狀態(tài)。電子開關(guān)如初始通電,其初始狀態(tài)是電路達到穩(wěn)定工作時的狀態(tài);電子開關(guān)如初始不通電,其初始狀態(tài)就是靜止時的狀態(tài)。

(5)通過劃分和聯(lián)系認識整車電路 弄清楚局部電路工作原理后,再來分析各局部電路之間的聯(lián)系,特別是電源電路的聯(lián)系,進而弄清楚整車電路的工作原理。

1)找出信號燈光系統(tǒng) 一般電動自行車都具有轉(zhuǎn)向信號燈、制動信號燈、喇叭等裝置。這些信號裝置屬于隨時可能使用的短暫工作的電器,都接在常電的接線柱上,只受一個開關(guān)的控制,以免耽誤信號的發(fā)出。

2)找出儀表系統(tǒng) 儀表系統(tǒng)電路都受電源鎖控制。

(6)分清相關(guān)連接電路的關(guān)系 一些電路互相之間存在某種關(guān)聯(lián),某一電路發(fā)生故障有時也會影響到其他電路的工作。因此,對這樣一些電路,必須了解它們之間的關(guān)系,以便于進行電路原理與故障分析。主要有以下幾種關(guān)系。

1)并聯(lián)關(guān)系 轉(zhuǎn)向信號電路中同一側(cè)的前后轉(zhuǎn)向燈電路是一種并聯(lián)關(guān)系,它們受同一個閃光器控制,當(dāng)某個轉(zhuǎn)向燈或電路出現(xiàn)了斷路或短路故障后,會因回路的等效電阻改變而使閃光頻率改變。因此,當(dāng)出現(xiàn)單邊轉(zhuǎn)向燈閃光頻率異常時,就應(yīng)立即聯(lián)想到該側(cè)的轉(zhuǎn)向燈電路有故障。

2)控制與被控制關(guān)系 繼電器線圈電路與繼電器觸點連接的電路之間是控制與被控制的關(guān)系,在分析觸點所連接的電路不能正常工作時,除了檢查該電路、該電路電器及繼電器觸點本身的故障可能性外,還應(yīng)檢查繼電器線圈電路有無故障(包括線路、繼電器線圈及控制開關(guān)等)。

小提示

電路常見雙色線的文字符號

電動自行車電路常見雙色線的文字符號,由組成雙色線的兩種顏色的文字符號表示,主色標(biāo)注在前,輔色標(biāo)注在后,例如,紅/黃線的文字符號是R/Y。電動自行車常見導(dǎo)線名稱及顏色見表1-4。

表1-4 電動自行車常見導(dǎo)線名稱及顏色

2.有刷電動自行車電路圖的識讀

采用有刷控制器電動自行車的電路圖如圖1-9所示。工作時蓄電池電壓經(jīng)過20A熔斷器,再經(jīng)接插件、電源鎖給整車供電。當(dāng)打開電源鎖,蓄電池就給整車供電。蓄電池給儀表、電喇叭、前照燈、有刷控制器供電。當(dāng)打開前照燈開關(guān)時,蓄電池經(jīng)限流電阻加到前照燈上,使前照燈點亮。當(dāng)打開電喇叭開關(guān)時,蓄電池電壓經(jīng)振蕩器加到電喇叭上,使電喇叭發(fā)聲。蓄電池電壓加到控制器的4、1端,控制器通過調(diào)速手柄7、8、9端加到控制器上,從3、2端輸出變化的調(diào)速電壓,可以改變有刷直流電動機的轉(zhuǎn)速。當(dāng)制動時,制動開關(guān)5、6閉合,給控制器傳輸制動信號,使電動機停轉(zhuǎn)。

圖1-9 采用有刷控制器電動自行車的電路圖

3.無刷控制器電動自行車電路圖的識讀

采用無刷控制器電動自行車的電路圖如圖1-10所示。工作時,220V交流市電經(jīng)過

圖1-10 采用無刷控制器電動自行車的電路圖

充電器給36V蓄電池充電。在使用電動自行車時,36V蓄電池經(jīng)過20A熔斷器、電源鎖,給整車供電。打開電源鎖,整車帶電。蓄電池給儀表供電,顯示蓄電池剩余電量,同時也顯示騎行的速度。當(dāng)打開前照燈開關(guān)時,前照燈和夜行燈亮,且儀表中的前照燈指示燈也亮。當(dāng)打開左側(cè)轉(zhuǎn)向燈時,前左轉(zhuǎn)向燈、后左轉(zhuǎn)向燈和儀表中的左轉(zhuǎn)向燈點亮。當(dāng)右側(cè)轉(zhuǎn)向開關(guān)打開時,前右轉(zhuǎn)向燈、后右轉(zhuǎn)向燈和儀表中的右轉(zhuǎn)向燈點亮。

36V蓄電池給控制器供電,調(diào)整調(diào)速手把時,將調(diào)速電壓送給控制器,來改變無刷電動機的電壓,也就是來改變無刷電動機的速度。當(dāng)制動時,左或右閘把信號送給控制器,控制器控制電動機停轉(zhuǎn)。

4.有刷控制器電路圖的識讀

電動自行車有刷電動機控制器的構(gòu)成主要有采用運算放大器、采用電壓比較器完成PWM電路、采用開關(guān)電源集成電路、采用單片機構(gòu)成智能型4種。控制器電路主要由穩(wěn)壓器與保護電路、鋸齒波發(fā)生器、PWM調(diào)制器、驅(qū)動電路、功率放大電路、制動控制電路、調(diào)速控制電路等組成,如圖1-11所示。

圖1-11 有刷控制器電路的組成

外圍元器件主要是電阻、傳感器、開關(guān)電路以及輔助單片機(微處理器集成電路)或?qū)S眉呻娐罚饕糜谌印⒎糯蟮取6鳳WM控制集成電路通常內(nèi)置了鋸齒波發(fā)生器、PWM調(diào)制器、保護電路、驅(qū)動電路、控制部件(轉(zhuǎn)把、閘把等)信號接口電路與處理電路等。

輸入控制器的信號有閘把信號、調(diào)速信號和助力傳感器信號等輸入。

(1)穩(wěn)壓器 它主要由分離組件或集成電路構(gòu)成,其作用是將來自蓄電池盒的24V/36V/48V電壓變換為5~18V的直流電壓,為控制系統(tǒng)低壓電路供電。部分控制器采用了DC~DC功率變換器,將24V/36V/48V電壓變換為12~18V直流電壓。

(2)鋸齒波發(fā)生器 鋸齒波發(fā)生器(又稱為三角波脈沖)由集成電路內(nèi)部的多諧振蕩器和外接的RC定時組件通過振蕩形成鋸齒波脈沖。

(3)PWM調(diào)制器 PWM(脈沖寬度調(diào)制)調(diào)制器以PWM控制型集成電路的RS觸發(fā)器或運算放大器為核心構(gòu)成。該觸發(fā)器利用鋸齒波脈沖發(fā)生器輸出的鋸齒波脈沖作為觸發(fā)器信號,再與其他控制信號比較后,產(chǎn)生占空比可調(diào)的矩形脈沖信號,即調(diào)寬脈沖。

(4)功率放大器 功率放大器對來自驅(qū)動電路的PWM激勵脈沖進行放大,以便為電機繞組提供驅(qū)動電流,使電機旋轉(zhuǎn)。功率放大器多采用大功率型場效應(yīng)管或復(fù)合管IGBT對來自驅(qū)動電路的矩形脈沖進行放大,以便驅(qū)動電動機旋轉(zhuǎn)。目前,電動自行車無刷電動機控制器都采用了6個大功率型場效應(yīng)管或IGBT管,而有刷電動機控制器采用的大功率場效應(yīng)管、EGBT管與輸出功率大小有關(guān),最少的是一個,最多的是5個并聯(lián)使用,一般采用的是2個。

(5)驅(qū)動電路 由于PWM電路輸出的PWM脈沖不能直接驅(qū)動功率放大器,所以經(jīng)放大后才能驅(qū)動功率放大器,驅(qū)動電路的作用就是將來自PWM調(diào)制器的調(diào)寬脈沖進行放大。

驅(qū)動電路有的采用分離組件構(gòu)成,有的采用集成電路構(gòu)成,其作用是將來自PWM調(diào)制器的調(diào)寬脈沖進行放大。有刷電動機控制器僅設(shè)置了一套驅(qū)動電路,而無刷電動機控制器的驅(qū)動電路設(shè)置了三套構(gòu)成完全相同的驅(qū)動電路。

(6)調(diào)速電路 調(diào)速信號是電動自行車的速度控制信號、電動機的驅(qū)動信號。調(diào)速電路就是對來自轉(zhuǎn)把的調(diào)速信號進行放大后,為PWM調(diào)制器提供比較信號,改變調(diào)寬脈沖的占空比,從而實現(xiàn)對功率放大管導(dǎo)通時間的控制,以實現(xiàn)電動機轉(zhuǎn)速的控制。功率放大管導(dǎo)通時間越長,為電動機提供的電流越大,電動機轉(zhuǎn)速越快。

電動自行車的調(diào)速轉(zhuǎn)把可控制車速。調(diào)速手柄有光電調(diào)速手柄和霍爾調(diào)速手柄兩種,目前大多數(shù)電動自行車都采用霍爾調(diào)速手柄。調(diào)速轉(zhuǎn)把一般引線有三根,即電源線(+5V紅線)、調(diào)速手柄信號線(綠線)和接地線(黃線)。

(7)制動電路 制動電路由閘把和放大器等構(gòu)成,它是用來切斷電動機旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動信號。進行制動時,閘把內(nèi)的機械開關(guān)或開關(guān)型霍爾組件動作,輸出低電平或高電平控制信號給控制器。PWM控制器接收控制信號后,使PWM電路不再輸出調(diào)寬脈沖,信號放大電路不能為電動機提供驅(qū)動電壓,電動機停止轉(zhuǎn)動,隨后閘把通過鋼索使抱閘抱緊,完成制動。

(8)保護電路 保護電路是為了保證控制器或騎行者安全而設(shè)置的,大部分控制器都設(shè)置了供電電壓(蓄電池電壓)不足保護(欠壓保護)、場效應(yīng)管過流保護電路,部分控制器還設(shè)置了防止“飛車”的保護電路和過熱保護、電動機缺相保護、電動機堵轉(zhuǎn)保護等電路。

5.無刷控制器電路圖的識讀

電動自行車無刷電動機控制器和有刷電動機控制器比較,它們有些電路及其功能相似,如都有內(nèi)部電源電路,PWM電路和振蕩器,欠電壓、過電流保護電路等;而有些電路功能相似,但電路組成不同,如驅(qū)動電路、輸出電路。它與有刷控制器的主要差別如下。

①輸入多了一個轉(zhuǎn)子位置信號,這是三個霍爾傳感器送來的,由它們來決定6個輸出驅(qū)動信號的相序。

②輸出是三相的共6個驅(qū)動信號,這6個信號嚴(yán)格按一定時序排列,分別對應(yīng)6個三相橋式功率開關(guān)管。

③只對6個信號中的3個進行脈寬調(diào)制(PWM),一般調(diào)制低端驅(qū)動。

直流無刷電動機控制器控制電路主要由內(nèi)部電源電路,位置信號檢測放大電路,PWM電路,三相邏輯信號形成電路(包括上臂驅(qū)動邏輯信號產(chǎn)生電路、下臂驅(qū)動邏輯信號產(chǎn)生電路及脈寬調(diào)制信號綜合電路),鋸齒波振蕩器,制動斷電電路,A相、B相及C相預(yù)驅(qū)動電路,三相橋式功率場效應(yīng)晶體管開關(guān)電路,欠壓保護電路,過電流保護電路等組成。無刷電動機控制器(簡稱無刷控制器)由穩(wěn)壓器、三相六拍激勵脈沖形成及控制電路、驅(qū)動電路、功率放大電路、剎車控制電路、調(diào)速控制電路等組成,如圖1-12所示。

圖1-12 無刷電動機控制器構(gòu)成方框圖

由于不同型號的無刷控制器所使用的集成電路不同,因此,其控制器電路不完全一樣,無刷控制器的型號較多,主要有兩大類,一是以MCU單片機為核心的無刷控制器,通過編程來滿足需要,例如89C2051、AVR、PIC系列單片機等;二是以專用集成電路MC3303×系列為核心的無刷控制器。常用的專用集成電路有MC3305、MC3303、MC33039、A3932SEQ、LB11390等。

6.充電器電路圖的識讀

對需要維修的充電器,要先看懂電路圖。仔細分析電路主要由幾部分組成,各部分元件在電路中起什么作用。了解充電器采用哪個類型電路。掌握電路采用的主集成電路屬于什么型號和比較器,放大器用的集成電路是什么型號,并要弄清集成電路各腳的功能和周圍元件與各腳有什么關(guān)系。這樣才能對電路中的不同功能進行判別,并且確定其中電流和信號的走向。而后,根據(jù)故障現(xiàn)象判斷故障發(fā)生的原因和故障具體損壞的元件。

充電器的種類多種多樣,但結(jié)構(gòu)大致一樣,主要區(qū)別在所選用的脈寬調(diào)制(PWM)集成電路不同(如UC3845、UC3842、SG3524、TL494等)。開關(guān)管激勵脈沖(PWM脈沖)的占空比控制有調(diào)寬控制或調(diào)頻調(diào)寬控制兩種。調(diào)寬控制與調(diào)頻調(diào)寬控制的區(qū)別是,如該機開關(guān)電源采用脈沖觸發(fā)方式,說明該機的開關(guān)管激勵脈沖的占空比控制為調(diào)寬方式;如該機未采用脈沖觸發(fā)方式,則該機的開關(guān)管激勵脈沖的占空比控制為調(diào)頻調(diào)寬方式。

充電器一般都由整流模塊,濾波模塊,過壓、過流保護模塊,脈沖充電電路,PWM電路,DC~DC功率轉(zhuǎn)換電路等部分組成。其作用是將220V市電轉(zhuǎn)變?yōu)榧s300V的直流電壓,經(jīng)高壓開關(guān)和電壓變換電路,得到所需的直流充電電壓。

充電器內(nèi)的主要元器件有脈寬調(diào)制專用集成電路、電壓比較放大器、開關(guān)管、整流二極管、驅(qū)動三極管、電阻、電容及變壓器等。

現(xiàn)代脈沖智能充電器還以高頻開關(guān)電源技術(shù)為基礎(chǔ),嵌入先進的智能控制數(shù)字電路,采用智能檢測和控制技術(shù)來調(diào)節(jié)充電器的脈沖輸出比例,實現(xiàn)可控去極化功能。充電器在充電過程中采用了自適應(yīng)技術(shù),能實時地檢測蓄電池的充電情況,自動調(diào)整充電器的充電模式,實現(xiàn)最佳模式控制,且具有完善的保護功能,最大限度地保證了充電器工作的穩(wěn)定性和可靠性。

目前,電動自行車大多采用開關(guān)電源型充電器,雖然型號規(guī)格較多,但它們內(nèi)部電路的結(jié)構(gòu)基本相同,它們的主要區(qū)別是選用的脈寬調(diào)制集成電路不同,如UC3842、UC3843、UC3845系列單激式充電器和TL494系列半橋式充電器。

7.集成電路圖的識讀

(1)了解各引腳的作用是識圖的關(guān)鍵 可以通過查閱有關(guān)集成電路應(yīng)用手冊了解各引腳的作用。知道了各引腳的作用后,分析各引腳外電路工作原理和電子元器件的作用就方便了。例如,知道①腳是輸入引腳,那么與①腳串聯(lián)的電路就是輸入端耦合電路,與①腳相連的電路則是輸入電路。

(2)了解集成電路各引腳的作用 有三種方法,即查閱有關(guān)資料、根據(jù)集成電路的內(nèi)電路框圖進行分析、根據(jù)集成電路應(yīng)用電路中各引腳外電路的特征進行分析。

(3)電路分析的步驟

1)直流電路分析 主要是進行電源和接地引腳外電路的分析。需要注意,如電源引腳有多個時要分清這幾個電源之間的關(guān)系。例如,是否是前級、后級電路的電源引腳,對多個接地引腳也要這樣分清。分清多個電源引腳和接地引腳,對修理工作是十分有用的。

2)信號傳輸分析 主要分析信號輸入引腳和輸出引腳的外電路。當(dāng)集成電路有多個輸入、輸出引腳時,要弄清楚是前級還是后級電路的輸入,輸出引腳。

3)其他引腳外電路的分析 可借助于介紹引腳作用的資料或內(nèi)電路框圖進行分析。

4)電路規(guī)律分析 有了一定的識圖能力后,要學(xué)會總結(jié)各種集成電路引腳外電路的規(guī)律,并要掌握這種規(guī)律。例如,輸入引腳外電路的規(guī)律,是通過一個耦合電容或一個耦合電路與前級電路的輸出端相連。輸出引腳外電路的規(guī)律,是通過一個耦合電路與后級電路的輸入端相連。

5)電路框圖分析 分析集成電路內(nèi)電路對信號進行放大、處理過程時,最好查閱該集成電路內(nèi)電路框圖。分析內(nèi)電路框圖時,可以通過信號傳輸線路中的箭頭指示,知道信號經(jīng)過了哪些電路的放大或處理,最后信號從哪個引腳輸出。

6)關(guān)鍵測試點和引腳直流工作電壓分析 了解集成電路的一些關(guān)鍵測試點和引腳直流工作電壓規(guī)律對維修電路是十分有用的。當(dāng)集成電路兩個引腳之間接有電阻時,該電阻將影響這兩個引腳上的直流電壓;當(dāng)兩個引腳之間接有線圈時,這兩個引腳的直流工作電壓是相等的,如不相等,必定是線圈開路了;當(dāng)兩個引腳之間接有電容或接RC串聯(lián)電路時,這兩個引腳的直流工作電壓肯定不相等,如相等說明該電容已經(jīng)被擊穿。

小提示

一般情況下不必去分析集成電路內(nèi)電路的工作原理。

8.印制電路板圖的識讀

印制電路板圖是用來表示電路原理圖中各元器件在實際電路板上的位置的電路圖。識讀印制電路板圖的目的是尋找元器件在實際電路板上的具體位置,為安裝、調(diào)制與維修做準(zhǔn)備。

必須注意的是,元器件在電路板上的實際位置是與電路原理圖的位置有較大出入的。

(1)接地面積大 印制電路板中,大面積銅箔線路是電路原理圖上的地線,通常地線是相通的。

(2)抓住主要元器件 電動自行車電子電路中主要元器件如晶體管、集成電路等,因為它們在圖中的數(shù)量較少,比較容易找到。

(3)根據(jù)元器件的分布規(guī)律去尋找 雖然印制電路板上的元器件分布不按電路原理圖上的排列分布,但是某一級電路中的元器件基本上是集中在一起的。如集成電路各引腳上的元器件基本在集成電路附近。

(4)根據(jù)一些元器件的特征去尋找 例如,每塊集成電路上面都印有型號,根據(jù)型號可確定所要找的集成電路。體積最大的電解電容是電源濾波電容。

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