1.3 图解充电器结构

充电器的功能是为电池充电，因此它是电动自行车的必备附件。目前电动自行车的充电器种类比较多，尽管结构有所不同，但原理大同小异，充电指标的区分相对规范，许多产品的通用性比较好，在不同的电动自行车上可以直接使用。对于维修来说，可以相互参照检测分析，必要时可以代换相关部件。需要注意的是，对一个充电器首先要弄清楚它的充电性能、指标以及连接端子类型、极性关系、充电安全等相关问题。

例如，现在比较常见的充电器有24V充电器、36V充电器、48V充电器；根据充电插头又可分为二芯充电器、三芯充电器；某充电器早期使用的输入/输出插头是黑色的，其L极为输出正极，N极为输出负极，而后来又改为灰色输入/输出线，L极为输出负极，N极为输出正极。

图1-3-1所示是一种四段式充电器原理图，主要由经济型低功耗电源芯片IC1（UCC3809）、开关管Q1（IRF720）、开关变压器T2组成开关电源电路；由充电控制芯片IC2（UC3909）、光耦IC3（PC117）、充电电流控制管Q2和Q3、充电保护管Q4组成充电控制电路。所谓四段式，主要是指该充电器的充电过程具有四段程式。

值得一提的是： UCC3809、UC3909都是德州仪器的产品。其中UCC3809系列为经济型低功耗电源芯片，包含所有控制、驱动电路，特别适用于外部部件数较少的离线式、隔离式DC/DC固定频率电流模式开关电源。其内部电路包括：启动电流不到100μA的欠压锁定，用户可调电压基准、确保闭锁操作的逻辑元件，PWM比较器，以及输入或输出峰值电流的图腾柱输出级（该输出级在关闭状态下阻抗较低，适合驱动N沟道的场效应管）。振荡器频率与最大占空比可通过两个电阻器与一个电容器进行编程。UCC3809系列还具有全周期软启动功能，适用于离线式与DC/DC系统的欠压锁定保护。

充电控制芯片UC3909可以组成开关型铅酸电池快速充电器，芯片中具有平均电流型PWM控制电路，可产生充电状态逻辑电平，由该电平根据充电状态控制充电器的输出电压和电流。芯片中还有欠压封锁电路，可以保证加入足够的电源电压。此外，该芯片中还含有差动电流取样放大器、精度为1%的基准电压、-3.9mV/℃热敏电阻线性化电路、电压和电流误差放大器、PWM振荡器、PWM比较器、PWM锁存器、充电状态译码器和一个100mA的集电极开路输出驱动器。

1.3.1 图解双电池在线维护快速充电器

在绿源电动自行车上使用比较广泛的充电器中，有一个“双电池在线维护快速充电器”，其型号为WQ-45E-TS（WA244S），正面外形如图1-3-2所示。该充电器的上部有2个指示灯，右边的是电源指示，左边的是充电指示，一般根据指示灯的显示状态可以判断充电器的工作情况和充电进程。

图1-3-3所示是该充电器的反面，上面有标签说明该充电器的输入交流电压为220V、功率为200W，输出直流为58V、4A，适于为48V、10AH的蓄电池充电。标签还标示有充电器使用注意事项，特别说明了充电过程中相关指示灯的显示状态、安全问题，还特别标示了充电器配套的矩形和圆形2种连接器的连接关系图。在充电器的边角有4颗固定螺丝钉，将其旋下即可打开充电器。

图1-3-4所示是打开盒盖后的双电池在线维护快速充电器内部主板，可以看到它的电路板及大部分元器件。从元件上判断，该充电器在220V市电输入后，经整流变为脉动直流，滤波后通过开关管控制开关变压器输出，供电再通过整流管整流、滤波电容滤波后输出充电电压。其脉宽控制芯片TL494以及变压器运放芯片主要起调控电压指标、实施保护性措施的作用。

从图1-3-5中看到，该充电器的顶盖上还装有一个小型排风扇，主要起散热作用，防止在充电过程中因电路元件或环境温度过热而影响充电指标，甚至烧坏充电器。

1.3.2 图解浩洋骄子电动自行车专用充电器

图1-3-6所示是浩洋骄子电动自行车专用充电器（正面），该充电器的左边电缆是220V输入电源线，右边电缆是48V直流充电输出端，右上角有1个双色指示灯，通过变换的颜色显示电源输入、充电状态，一般根据指示灯的显示（亮红色表示充电状态，亮绿色表示充满电状态）既可以判断充电器的工作情况和充电进程。该充电器上还直接标示有“48V 12Ah”充电指标字样。

图1-3-7所示是浩洋骄子电动自行车专用充电器反面，上面贴有带防伪图案的标签，其内容也是说明该充电器的性能、指标、注意事项等，其中也标示了不同连接器的连接示意图。该充电器拆解时要旋下3颗固定螺丝钉，其中边上有2颗，中间一颗是在圆形封签贴纸的下面。

图1-3-8所示是浩洋骄子电动自行车专用充电器打开后的内部主板，可以看到它的电路板及大部分元器件。该充电器在220V市电输入后，也是先经整流、滤波，然后通过开关管控制开关变压器输出供电，再通过低压整流管整流、低压滤波电容滤波，最后输出48V充电电压。其脉宽控制芯片以及运算放大芯片也是起调控电压指标、实施充电保护的作用。

将该充电器的电路板拆下后，反过来即可看到图1-3-9所示印制板。在充电器维修中，会经常碰到一些多引脚元器件的焊盘出现虚焊的现象，如我们标示的相关芯片、开关变压器的焊盘等，这时就要仔细采取相应的补焊措施排查故障。