电器学原理知识点总结

2023-01-08

总结是在项目、工作、时期后,对整个过程进行反思,以分析出有参考作用的报告,用于为以后工作的实施,提供明确的参考。所以,编写一份总结十分重要,以下是小编整理的关于《电器学原理知识点总结》的相关内容,希望能给你带来帮助!

第一篇:电器学原理知识点总结

延时继电器原理

时间继电器可分为通电延时型和断电延时型两种类型。

1、电磁继电器的工作原理和特性

电磁式继电器由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。只要在线圈两端加上的电压,线圈中就会流过的电流,从而产生电磁效应,衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯,从而带动衔铁的动触点与静触点(常开触点)吸合。当线圈断电后,电磁的吸力也随之消失,衔铁就会在弹簧的反作用力返回的,使动触点与的静触点(常闭触点)吸合。吸合、释放,从而达到了在电路中的导通、切断的目的。继电器的“常开、常闭”触点,来区分:继电器线圈未通电时处于断开的静触点,称为“常开触点”;处于接通的静触点称为“常闭触点”。

2、热敏干簧继电器的工作原理和特性

热敏干簧继电器是一种热敏磁性材料检测和控制温度的新型热敏开关。它由感温磁环、恒磁环、干簧管、导热安装片、塑料衬底他附件组成。热敏干簧继电器不用线圈励磁,而由恒磁环产生的磁力驱动开关动作。恒磁环能否向干簧管提供磁力是由感温磁环的温控特性决定的。

3、固态继电器(SSR)的工作原理和特性

固态继电器是一种两个接线端为输入端,另两个接线端为输出端的四端器件,采用隔离器件实现输入输出的电隔离。

固态继电器按负载电源类型可分为交流型和直流型。按开关型式可分为常开型和常闭型。按隔离型式可分为混合型、变压器隔离型和光电隔离型,以光电隔离型为最多。

二、继电器主要产品技术参数

1、额定工作电压

是指继电器正常工作时线圈所的电压。根据继电器的型号不同,是交流电压,也是直流电压。

2、直流电阻

是指继电器中线圈的直流电阻,通过万能表测量。

3、吸合电流

是指继电器产生吸合动作的最小电流。在正常使用时,给定的电流略大于吸合电流,继电器才能稳定地工作。而线圈所加的工作电压,不要超过额定工作电压的1.5倍,否则会产生较大的电流而把线圈烧毁。

4、释放电流

是指继电器产生释放动作的最大电流。当继电器吸合的电流减小到时,继电器就会恢复到未通电的释放。的电流远远小于吸合电流。

5、触点切换电压和电流

是指继电器允许加载的电压和电流。它决定了继电器能控制电压和电流的大小,使用时不能超过此值,否则很损坏继电器的触点。

三、继电器测试

1、测触点电阻

用万能表的电阻档,测量常闭触点与动点电阻,其阻值应为0;而常开触点与动点的阻值就为无穷大。由此区别出那个是常闭触点,那个是常开触点。

2、测线圈电阻

万能表R×10W档测量继电器线圈的阻值,从而判断该线圈是否存在着开路现象。

3、测量吸合电压和吸合电流

找来可调稳压电源和电流表,给继电器输入一组电压,且在供电回路中串入电流表进行监测。慢慢调高电源电压,听到继电器吸合声时,记下该吸合电压和吸合电流。为求准确,试多几次而求平均值。

4、测量释放电压和释放电流

也是像上述那样连接测试,当继电器发生吸合后,再降低供电电压,当听到继电器再次发生释放声音时,记下的电压和电流,亦可尝试多几次而取得平均的释放电压和释放电流。下,继电器的释放电压约在吸合电压的10~50%,释放电压太小(小于1/10的吸合电压),则不能正常使用了,会对电路的稳定性造成威胁,工作不可靠。

四、继电器的电符号和触点形式

继电器线圈在电路中用一个长方框符号表示,继电器有两个线圈,就画两个并列的长方框。在长方框内或长方框旁标上继电器的文字符号“J”。继电器的触点有两种表示方法:一种是把直接画在长方框一侧,这种表示法较为直观。另一种是电路连接的,把各个触点分别画到各自的控制电路中,通常在同一继电器的触点与线圈旁分别标注上的文字符号,并将触点组编上号码,以示区别。继电器的触点有三种基本形式:

1.动合型(H型)线圈不通电时两触点是断开的,通电后,两个触点就闭合。以合字的拼音字头“H”表示。

2.动断型(D型)线圈不通电时两触点是闭合的,通电后两个触点就断开。用断字的拼音字头“D”表示。

3.转换型(Z型)这是触点组型。这种触点组共有三个触点,即是动触点,上下各一个静触点。线圈不通电时,动触点和其中一个静触点断开和另一个闭合,线圈通电后,动触点就移动,使断开的成闭合,闭合的成断开,达到转换的目的。的触点组称为转换触点。用“转”字的拼音字头“z”表示。

五、延时继电器电路图:

1、晶体管继电器延时电路图:

如图是晶体管组成的继电器延时吸合电路。刚接通电源时,16μF电容上电压为零,两个三极管都截止,继电器不动作。随着16μF电容的充电,过一段时间后,其上电压达到高电平,两个三极管都导通,继电器延时吸合。延时时间可达60s。延时的时间长短可通过10MΩ电阻来调节。

2、上电延时继电器电路:

本电路利用发射器/一个普通双极晶体管的基极击穿电压的优点。反向连接的发射器/基地交界处的一个2N3904晶体管作为一个8伏齐纳二极管它创建了一个更高的开启连接的达林顿晶体管对电压。几乎所有双极晶体管可以使用,但齐纳电压将可能为大约6至9伏特的特定使用的晶体管而定。时间大约是7秒延时使用有47K的电阻和电容器100uF的,可以通过减少R或C值减少。更长的延迟可以得到一个更大的电容,电阻的时间不应该增加可能过去有47K。该电路应与任何12伏直流最继电器,有一个75欧姆的电阻或多个线圈。在10K的电阻在整个供应连接提供了一个电源关闭时,并不需要,如果电力供应已经有一个泄放电阻,电容放电通路。

消息来源于电气之家。

第二篇:过流继电器原理

一、 反时限过流继电器的二次回路原理图及工作原理:

在正常情况下,1KC、2KC过流继电器中流过经变换的负荷电流,由于该负荷电流小于继电器的整定值,感应转盘负荷电流作用下匀速转动。继电器不动作,其常开、常闭接点不转换,过电流脱扣器(KCT)中无电流,断路器不跳闸,这时继电保护起监视作用。

当变压器低压出线回路短路故障时,故障电流大于1KC、2KC继电器的整定值,感应过流元件也走动,经过规定的时间动作,接点转换,其常开接点先闭合,接通了过电流脱扣器线圈,常闭接点后打开,去分流作用消失,使短路电流全部通过断路器过电流脱扣器,断路器跳闸。当变压器低压母线短路故障时,1KC、2KC继电器感应过流元件起动(电磁元件不动作,经过反时限延时,接点转换,断路器跳闸,当变压器高压侧发生短路故障时,短路电流大于电磁元件和感应元件的整定值,两元件均起动,由于电磁元件动作,接点转换使断路器跳闸。

二、 定时限过流继电器的二次回路原理图及工作原理:

其动作时限与故障电流之间的关系表现为定时限特性,即继电器保护动作时限与系统短路电流的数值大小无关,只要系统故障电流转换成保护装置中的电流,达到或超过保护的整定电流值,继电保护就以固有的整定值时限动作,使断路器掉闸,切除故障。当主电路出现过电流时,电流继电器3KA或4KA线圈获电,继电器的常开触点闭合,使时间继电器KT开始计时,计时结束,KT的常开触点延时闭合,并接通信号继电器2KS及跳闸线圈,从而实现断路器掉闸,速断保护是由电流继电器1KA或3KA控制中间继电器KM动作的,(动作无延时),当1KA或2KA常开触点闭合,KM线圈获电后,KT的常开触点闭合,并接通信号继电器1KS及跳闸线圈,从而使断路器掉闸。

电流回路中,1KC、2KC为速断保护元件,有较大的整定电流,3KC、4KC为过流保护元件,有较小的整定电流,串接于同一电流互感器回路,在正常情况下,继电器均流过负荷电流,由于负荷电流小于速断保护元件和过电流保护的整定值,继电器不起动,保护不动作,断路器不跳闸,当变压器低压出线发生短路故障时,3KC、4KC起动,接通时间元件KT,开始计算时间,过电流保护元件动作的顺序如下: 3KC(4KC)---KT(线圈)KT延时闭合接点 ---2KS---2XB---YR变压器高压侧断路器跳闸,当变压器高压侧发生短路故障时,速断保护元件1KC、2KC起动,速断保护元件动作的顺序如下:1KC(2KC)---KA---- 1KS---1XB--- YR变压器高压侧断路器跳闸,切除故障点。

第三篇:电动车充电器的设计原理图及电动车充电器原理图

电动车充电器原理图

电动车充电器36V/48V

一、CD-L-36型电动自行车电池充电器

这是一种脉冲调制(PWM)式开关电源充电器,具有恒流充电、充电电压监测防过充和涓流充电等功能。

1.主要技术参数:

(1)输入电源电压为175~266V(50Hz~60Hz)。(2)输出电压:44.3V±0.3V。输出电流(视电池容量不同):1.8—2A。若被充电池容量为12Ah,则充电时间约为9小时.充电效率约为88%。

2.电路原理

测绘电路原理图见附图1所示。

市电经C

1、L共轭抗干扰电路、D1~D4整流、BT扼流、C3滤波后形成310V左右直流电压,经启动电阻R

1、R2加至脉宽调制IC1(TL3842F)⑦脚,IC1起振,从⑥脚输出激励脉冲,激励V1(ZRFP750)场效应管,T初级线圈N1有脉冲电流,N2产生感应电流经D

5、R4回授给IC1⑦脚供电,使IC1建立稳定的振荡脉冲输出。同时,在N3感生的电流经D7(BYW29)整流、C16滤波后输出44V±0.3V充电电压。

当输出端接上被充电池(残余电压为32V左右)时,将输出1.8A~2A的充电电流,在充电限流/恒流取样电阻R8(1.5Ω)上的压降大于(TC431)中2.5V基准比较电压,使V3 K极电位降低,LED2(红)发光,表示正在充电。

V

5、R

28、R

26、R18等构成电压监测电路,以保证不过充。由于开始充电时,被充电池电压较低,而且在R18上的恒流充电电压降较大,所以V5(TC431)的R端电压远低于2.5V,V5 K极电位较高,LED2(绿)不亮,IC2①、②脚间电压很小,其④、⑤脚间内阻呈高阻抗,使IC1②脚(误差放大器反相输入端)的电位较低;①脚电位保持不变,所以⑥脚保持输出脉宽较宽且较稳定的激励脉冲,使T次级持续输出额定充电电流。随着充电电压上升,当将要达到额定电压(44V)时,由于V5的反馈作用.充电电流也有所下降,V5 R极取样电压高于2.5V,V5 K极电压立即下降,使IC2①、②脚间电压升高,④、⑤脚间内阻下降,IC1②、①脚电压均上升,使⑥脚输出脉冲宽度变窄,T次级输出电流大大减小。此时.因R18上的电流减小,压降变低,V3 K极电位升高,LED1熄灭;与此同时LED2因V5 K极电位降低而点亮,表示电池已充足,恒流充电阶段结束,进入浮充(涓流)阶段。此时,在浮充阶段(约2小时)内随时都可取用电池。

3.故障检修

(1)故障现象:无充电电压输出。

首先查C3上有无310V直流电压,若无且BX未熔断,多数是电源电路(如L、D1~D

4、RT等)有开路故障。而BX熔断,可能为电源电路有短路情况或V1击穿所致。

如果有310V电压,故障原因就较多,如IC1未起振等.应查IC1的工作状态。先查IC1⑦脚有无20V左右的电压、⑧脚有无5V基准电压;然后查其余各脚在空载情况下的电压,正常时③脚为0V、④脚为2V、⑥脚为0.5V。而②、①脚受控于IC2④脚电压,在空载时②脚为3.8V、①脚为1V左右。若上述相符.则IC1等基本正常。应查T次级N

3、D7有无开路等。

(2)故障现象:电池长时间充不满。

此时两个指示灯之一亮,应查电池本身及输出插头接触是否良好。若指示灯部不亮,而输出电压较低,可能是IC1工作不正常或V1不良,可在空载情况下测IC1各脚电压,若正常查输出部分。如R26虚焊(似通非通),使V5取样电压时高时低,IC2①、②脚电压时高时低.此时脉宽也时宽时窄,导致输出电流不恒定,因而电池久充不满。

二、快达DZ-2-48型智能全自动充电器

这款自激/他激式半桥驱动脉宽调制充电器,适用于电摩和电三轮。采用恒压、限流和在浮充时采取变压、变流保持的方式,提高充电效率。具有过充、过流、短路保护等功能,电池充满后自动转入浮充状态。

1.主要技术参数: (1)输入电压:AC220V±10%。(2)输出电压:DC59V±0.2V。(2)输出电流:≤2.5A。 2.电路原理

测绘电路原理图如图2所示。

220V市电经L

1、C

11、C10高频抑制,D13-D16整流、C12滤波,建立约310V直流电压。V

3、V

4、T1等组成半桥式变换器,开始通电即形成较弱的自激振荡,V

3、V4交替导通和截止。这样,T1的N3和T2的N1,经隔直电容C9,在V

3、V4交替导通和截止的过程中感生电磁势,一方面通过T1N3的回授维持变换器的振荡;另一方面经T2N1将电磁能耦合至T2的N2和N3,经D

9、D10全波整流得到20V电压。此电压给IC1(TL494CN)12脚Vcc端供电;同时,LED1(红色)亮;12V风扇电机旋转,给机内风冷。并在IC1内部建立起5V基准电压,此电压经C3给IC1④脚以高电平,当C3充电结束,使④脚复位为低电平时,由IC1⑤、⑥脚和C

1、R29组成的振荡电路起振。从⑧、11脚分别输出相位相差180°的激励脉冲,分别激励V

1、V2导通和截止,经T1的N

4、N5中建立的高频电磁势,耦合到T1的N

1、N2进一步增强了对V

3、V4的激励,形成强烈的他激振荡。进而经T1的N

3、T2的N1形成强电磁势,在T2的N

2、N1感应稳定的电压,T2的N

4、N5输出的电压经高频对管V5全波整流,经L2高频扼流、二极管(6A10)输出。此时,对在X2输出插接件上的被充电电池组(48V)进行恒流充电。电路中R20(100kΩ)和R28(10kΩ)分压,加至IC1④脚,设置了一个死区控制电位,以设定占空比。也可以说使⑧脚、11脚输出的激励脉冲之间形成一段静止区,以使V

1、V2在导通/截止的交越瞬间不致发生同时导通。图中D

1、D2用以抬高V

1、V2射极的电位,以使其截止可靠。

(1)充电指示和过流保护在恒流充电期间,充电电流在取样电阻R37上形成负极性电流取样电压(视电池容量不同约-2V——3V),此负电压一路经R30加至IC2②脚,使①脚输出高电平,使双色LED2的红色指示灯亮,表示正在恒流充电;另一路经R16传输至IC1 15脚(控制放大器反相输入端)。一旦过流(甚至发生短路),在R37上产生较大的负电压,将使IC1输出的激励脉冲宽度大大减小,使输出电压大大降低(甚至无输出)而保护充电器和被充电池。

(2)过压保护 当充电电池电压逐渐升高到接近设定的59V额定电压时,在R25(2kΩ)上的取样电压,使IC1①脚电压超过由IC1 14脚输出的5V基准电压,并经R

19、R27分压设定的②脚电压(3V)时,将使IC1输出的脉冲宽度大大减小。这时,T2的N

4、N5输出电流转为涓流,维持浮充电,在R37上的压降(负电压)减小,IC1的基准电压使IC2②脚呈正电位,使①脚输出低电平(LED2熄灭),并使⑦脚输出高电平,LED2亮,表示恒流充电阶段结束.进行浮充电阶段。在2小时内随时都可取用电池。

应注意,取下已充满的电池前应先切断充电器输入端的市电;而充电时应先接上被充池再接通市电。

3.常见故障检修

(1)故障现象:无充电电压输出,连空载时也无输出。

此故障的检修重点在电源输入和变换部分。首先测C12上有无310V直流电压,如有,多数为V

3、V4变换部分未起振。若用数字万用表测V

3、V4基极对发射极之间应有-0.3V左右的电压,否则未起振。此时,应查T1的N

1、N2及偏置电路元件有无虚焊、脱焊、失效等;若已起振,则为T1的N

3、T2的N

1、C9回路开路。

若无310V电压、且FVl熔断,多数为V

3、V

4、C12或D13-D16之一短路。而FV1未熔断,多为电源回路的L

1、D13-D16开路。

(2)故障现象:充电无电压(或很低),但空载有电压输出。

此现象表明电源输入和变换部分正常,故障在他激部分。此时测C5有无20V电压,若无是D

10、D9及N

2、N3回路不通,或D

10、D9之一短路。如有20V电压,可能为IC1不良不起振;过流、过压取样电路失去取样电压;C3漏电严重等导致他激脉冲很窄甚至无他激脉冲。

这是一种脉冲调制(PWM)式开关电源充电器,具有恒流充电、充电电压监测防过充和涓流充电等功能。

1.主要技术参数:

(1)输入电源电压为175~266V(50Hz~60Hz)。(2)输出电压:44.3V±0.3V。输出电流(视电池容量不同):1.8—2A。若被充电池容量为12Ah,则充电时间约为9小时.充电效率约为88%。

2.电路原理

测绘电路原理图见附图1所示。市电经C

1、L共轭抗干扰电路、D1~D4整流、BT扼流、C3滤波后形成310V左右直流电压,经启动电阻R

1、R2加至脉宽调制IC1(TL3842F)⑦脚,IC1起振,从⑥脚输出激励脉冲,激励V1(ZRFP750)场效应管,T初级线圈N1有脉冲电流,N2产生感应电流经D

5、R4回授给IC1⑦脚供电,使IC1建立稳定的振荡脉冲输出。同时,在N3感生的电流经D7(BYW29)整流、C16滤波后输出44V±0.3V充电电压。

当输出端接上被充电池(残余电压为32V左右)时,将输出1.8A~2A的充电电流,在充电限流/恒流取样电阻R8(1.5Ω)上的压降大于(TC431)中2.5V基准比较电压,使V3 K极电位降低,LED2(红)发光,表示正在充电。

V

5、R

28、R

26、R18等构成电压监测电路,以保证不过充。由于开始充电时,被充电池电压较低,而且在R18上的恒流充电电压降较大,所以V5(TC431)的R端电压远低于2.5V,V5 K极电位较高,LED2(绿)不亮,IC2①、②脚间电压很小,其④、⑤脚间内阻呈高阻抗,使IC1②脚(误差放大器反相输入端)的电位较低;①脚电位保持不变,所以⑥脚保持输出脉宽较宽且较稳定的激励脉冲,使T次级持续输出额定充电电流。随着充电电压上升,当将要达到额定电压(44V)时,由于V5的反馈作用.充电电流也有所下降,V5 R极取样电压高于2.5V,V5 K极电压立即下降,使IC2①、②脚间电压升高,④、⑤脚间内阻下降,IC1②、①脚电压均上升,使⑥脚输出脉冲宽度变窄,T次级输出电流大大减小。此时.因R18上的电流减小,压降变低,V3 K极电位升高,LED1熄灭;与此同时LED2因V5 K极电位降低而点亮,表示电池已充足,恒流充电阶段结束,进入浮充(涓流)阶段。此时,在浮充阶段(约2小时)内随时都可取用电池。

3.故障检修

(1)故障现象:无充电电压输出。

首先查C3上有无310V直流电压,若无且BX未熔断,多数是电源电路(如L、D1~D

4、RT等)有开路故障。而BX熔断,可能为电源电路有短路情况或V1击穿所致。

如果有310V电压,故障原因就较多,如IC1未起振等.应查IC1的工作状态。先查IC1⑦脚有无20V左右的电压、⑧脚有无5V基准电压;然后查其余各脚在空载情况下的电压,正常时③脚为0V、④脚为2V、⑥脚为0.5V。而②、①脚受控于IC2④脚电压,在空载时②脚为3.8V、①脚为1V左右。若上述相符.则IC1等基本正常。应查T次级N

3、D7有无开路等。 (2)故障现象:电池长时间充不满。

此时两个指示灯之一亮,应查电池本身及输出插头接触是否良好。若指示灯部不亮,而输出电压较低,可能是IC1工作不正常或V1不良,可在空载情况下测IC1各脚电压,若正常查输出部分。如R26虚焊(似通非通),使V5取样电压时高时低,IC2①、②脚电压时高时低.此时脉宽也时宽时窄,导致输出电流不恒定,因而电池久充不满。

二、快达DZ-2-48型智能全自动充电器

这款自激/他激式半桥驱动脉宽调制充电器,适用于电摩和电三轮。采用恒压、限流和在浮充时采取变压、变流保持的方式,提高充电效率。具有过充、过流、短路保护等功能,电池充满后自动转入浮充状态。

1.主要技术参数:

(1)输入电压:AC220V±10%。(2)输出电压:DC59V±0.2V。(2)输出电流:≤2.5A。 2.电路原理

测绘电路原理图如图2所示。220V市电经L

1、C

11、C10高频抑制,D13-D16整流、C12滤波,建立约310V直流电压。V

3、V

4、T1等组成半桥式变换器,开始通电即形成较弱的自激振荡,V

3、V4交替导通和截止。这样,T1的N3和T2的N1,经隔直电容C9,在V

3、V4交替导通和截止的过程中感生电磁势,一方面通过T1N3的回授维持变换器的振荡;另一方面经T2N1将电磁能耦合至T2的N2和N3,经D

9、D10全波整流得到20V电压。此电压给IC1(TL494CN)12脚Vcc端供电;同时,LED1(红色)亮;12V风扇电机旋转,给机内风冷。并在IC1内部建立起5V基准电压,此电压经C3给IC1④脚以高电平,当C3充电结束,使④脚复位为低电平时,由IC1⑤、⑥脚和C

1、R29组成的振荡电路起振。从⑧、11脚分别输出相位相差180°的激励脉冲,分别激励V

1、V2导通和截止,经T1的N

4、N5中建立的高频电磁势,耦合到T1的N

1、N2进一步增强了对V

3、V4的激励,形成强烈的他激振荡。进而经T1的N

3、T2的N1形成强电磁势,在T2的N

2、N1感应稳定的电压,T2的N

4、N5输出的电压经高频对管V5全波整流,经L2高频扼流、二极管(6A10)输出。此时,对在X2输出插接件上的被充电电池组(48V)进行恒流充电。电路中R20(100kΩ)和R28(10kΩ)分压,加至IC1④脚,设置了一个死区控制电位,以设定占空比。也可以说使⑧脚、11脚输出的激励脉冲之间形成一段静止区,以使V

1、V2在导通/截止的交越瞬间不致发生同时导通。图中D

1、D2用以抬高V

1、V2射极的电位,以使其截止可靠。

(1)充电指示和过流保护在恒流充电期间,充电电流在取样电阻R37上形成负极性电流取样电压(视电池容量不同约-2V——3V),此负电压一路经R30加至IC2②脚,使①脚输出高电平,使双色LED2的红色指示灯亮,表示正在恒流充电;另一路经R16传输至IC1 15脚(控制放大器反相输入端)。一旦过流(甚至发生短路),在R37上产生较大的负电压,将使IC1输出的激励脉冲宽度大大减小,使输出电压大大降低(甚至无输出)而保护充电器和被充电池。

(2)过压保护 当充电电池电压逐渐升高到接近设定的59V额定电压时,在R25(2kΩ)上的取样电压,使IC1①脚电压超过由IC1 14脚输出的5V基准电压,并经R

19、R27分压设定的②脚电压(3V)时,将使IC1输出的脉冲宽度大大减小。这时,T2的N

4、N5输出电流转为涓流,维持浮充电,在R37上的压降(负电压)减小,IC1的基准电压使IC2②脚呈正电位,使①脚输出低电平(LED2熄灭),并使⑦脚输出高电平,LED2亮,表示恒流充电阶段结束.进行浮充电阶段。在2小时内随时都可取用电池。

应注意,取下已充满的电池前应先切断充电器输入端的市电;而充电时应先接上被充池再接通市电。

3.常见故障检修

(1)故障现象:无充电电压输出,连空载时也无输出。

此故障的检修重点在电源输入和变换部分。首先测C12上有无310V直流电压,如有,多数为V

3、V4变换部分未起振。若用数字万用表测V

3、V4基极对发射极之间应有-0.3V左右的电压,否则未起振。此时,应查T1的N

1、N2及偏置电路元件有无虚焊、脱焊、失效等;若已起振,则为T1的N

3、T2的N

1、C9回路开路。

若无310V电压、且FVl熔断,多数为V

3、V

4、C12或D13-D16之一短路。而FV1未熔断,多为电源回路的L

1、D13-D16开路。

(2)故障现象:充电无电压(或很低),但空载有电压输出。

此现象表明电源输入和变换部分正常,故障在他激部分。此时测C5有无20V电压,若无是D

10、D9及N

2、N3回路不通,或D

10、D9之一短路。如有20V电压,可能为IC1不良不起振;过流、过压取样电路失去取样电压;C3漏电严重等导致他激脉冲很窄甚至无他激脉冲。

电动车充电器的设计原理图

电动车充电器的设计

一、密封铅酸蓄电池的充电特性

电池充电通常要完成两个任务,首先是尽可能快地使电池恢复额定容量,另一是使用小电流充电,补充电池因自放电而损失的能量,以维持电池的额定容量。在充电过程中,铅酸电池负极板上的硫酸铅逐渐析出铅,正极板上的硫酸铅逐渐生成二氧化铅。当正负极板上的硫酸铅完全生成铅和二氧化铅后,电池开始发生过充电反应,产生氢气和氧气。这样,在非密封电池中,电解液中的水将逐渐减少。在密封铅酸蓄电池中,采用中等充电速率时,氢气和氧气能够重新化合为水。过充电开始的时间与充电的速率有关。当充电速率大于C/5时,电池容量恢复到额定容量的80%以前,即开始发生过充电反应。只有充电速率小于C/100,才能使电池在容量恢复到100%后,出现过充电反应。为了使电池容量恢复到100%,必须允许一定的过充电反应。过充电反应发生后,单格电池的电压迅速上升,达到一定数值后,上升速率减小,然后电池电压开始缓慢下降。由此可知,电池充足电后,维持电容容量的最佳方法就是在电池组两端加入恒定的电压。浮充电压下,充入的电流应能补充电池因自放电而失去的能量。浮充电压不能过高,以免因严重的过充电而缩短电池寿命。采用适当的浮充电压,密封铅酸蓄电池的寿命可达10年以上。实践证明,实际的浮充电压与规定的浮充电压相差5%时,免维护蓄电池的寿命将缩短一半。铅酸电池的电压具有负温度系数,其单格值为-4mV/℃。在环境温度为25℃时工作很理想的普通(无温度补偿)充电器,当环境温度降到0℃时,电池就不能充足电,当环境温度上升到50℃时,电池将因严重的过充电而缩短寿命。因此,为了保证在很宽的温度范围内,都能使电池刚好充足电,充电器的各种转换电压必须随电池电压的温度系数而变。

常见的几种充电模式为:

1. 限流恒压充电模式,其充电曲线和转换电压如图1所示。

2. 两阶段恒流充电模式,其充电曲线和转换电压如图2所示。

3. 恒流脉冲充电模式,其充电曲线和转换电压如图3所示。

此三种充电模式均为业界推荐采用,其各阶段充电电流间的转换,都分别受有温度补偿的转换电压Vmin(快充最低允许电压)、Vbik(快充终止电压)和Vflt(浮充电压)控制。国外已开发出多款具有上述功能的专用充电集成电路,如UC3906,bq2031等。

二、DB3616C电动自行车充电器的制作实例

目前国内市场上的电动自行车大多采用36V或24V密封铅酸蓄电池组,为了降低成本,与其相配套的充电器大多采用简化的恒流恒压模式,充电曲线见图4。此方案与图1相比,由于省却了补足充电阶段(即Vlk高电压恒压过充电阶段),故电池的容量只能恢复到额定容量的80%~90%,同时,其充电转换电压也没有温度补偿。在冬夏两季易出现充电不足或过充电现象。再者,由于串联电池组中各个电池的自放电率亦不尽相同,如果采用恒定的浮充电压,那么将影响单体电池的充电状态。

本充电机实例采用图3充电模式,原理图见图5。本机选用AC/DC谐振式高效变换器组件DBX6001,作为前级隔离降压。此组件效率高达92%以上。组件输出的60V直流电,由c、d端进入后级充电电路。后级功率元件采用低导通压降器件,考虑到便携性,本机采用小型化设计,内置自动小型风扇,整机体积为75mm×130mm×50mm。IC和Q1、L、D1等组成快速恒流充电系统。IC采用SG3842,R1、DZ1、C3、C4为IC的供电电路,R4、C6决定IC的振荡频率,C5、R3为补偿元件。刚开始充电时,电池电压较低,PC不导通(原理后述)。IC①脚被R3、R4拉到地电位,⑥脚输出约100kHz脉冲,通过R8加到Q1栅极,控制Q1通断。Q1导通期间,DBX6001③脚输出的充电电流,经储能电感L、外接电池E、Q1、R6到④脚。在给电池充电的同时,电感L也存储着能量,充电电流呈线性增大,并在R6上产生检测压降,经R5、C7传递到IC③脚。当③脚上的电压达到1.1V时,⑥脚关闭脉冲,Q1截止。此时电感L中的磁场能释放,所产生的电流继续向电池供电。D1为L提供续流通道。平均充电电流的大小由R6决定。电池充满后,PC导通,⑧脚输出的5V电压经PC加到R2上,①脚的电位高于2.5V时,⑥脚关闭输出,充电器停止充电。

DBM36为36V铅酸电池组专用充电检测与控制模块,内部有两种充电模式。

DBM36的工作原理是:

当电池电压接入DBM36②端时,工作于恒流脉冲充电模式,即②脚电位小于45V时,④脚输出高电位,光耦PC不导通,IC组成的充电电路开始工作,同时Q2导通,风扇FS得电工作。当电池电压逐渐升高,②脚电位达到45V时,触发器a翻转,④脚输出低电平,光耦PC初级流过电流,次级导通,IC①脚高于2.5V,⑥脚停止输出脉冲,Q2截止,充电器停止充电。同时风扇停转。随后电池电压逐渐下降,当电压下降到41.5V时,触发器a复位,④脚输出高电平,光耦PC截止,解除对IC的封锁,充电器重新输出电流。周而复始,充电的时间越来越短,电池电压由45V下降到41.5V的自放电时间越来越长,电量逐步恢复到100%。此种状态由充电指示灯LED充电时灭、停充时亮表现出来,而风扇的工作状态刚好与LED相反:充电时转动,停充时停转。R9、C10、DZ2组成DBM36的供电电路。

当电池电压接入③端时,DBM36工作于恒流恒压充电模式,开始时,充电器输出1.6A恒流连续对电池充电,当电池电压上升到45V时,DBM36③脚检测基准电压由45V自动切换到41.5V并保持不变,通过光耦PC的反馈,充电器则由恒流充电转换为恒压浮充充电状态。应当注意,如充电电流过大,使电池的温度显著增加,那么自放电电流可能会超过充电电流,温度的继续升高,使Vblk不断下降,将出现严重的过充电反应,影响电池的寿命。

另外,当工作于恒流恒压充电方式时,充电器应先接入电池,然后再接入220V市电。否则,充电器输出的45V电压会使DBM36误判,而直接切换到41.5恒压浮充状态,造成电池充电不足。用于对24V蓄电池组的充电测控,需用DBM24模块。

第四篇:热继电器的结构及工作原理

热继电器是用于电动机或其它电气设备、电气线路的过载保护的保护电器。电动机在实际运行中,如拖动生产机械进行工作过程中,若机械出现不正常的情况或电路异常使电动机遇到过载,则电动机转速下降、绕组中的电流将增大,使电动机的绕组温度升高。若过载电流不大且过载的时间较短,电动机绕组不超过允许温升,这种过载是允许的。但若过载时间长,过载电流大,电动机绕组的温升就会超过允许值,使电动机绕组老化,缩短电动机的使用寿命,严重时甚至会使电动机绕组烧毁。所以,这种过载是电动机不能承受的。热继电器就是利用电流的热效应原理,在出现电动机不能承受的过载时切断电动机电路,为电动机提供过载保护的保护电器。

热继电器工作原理示意图如图1

图1 热继电器工作原理示意图

1——热元件,2——双金属片,3——导板,4——触点

热继电器的结构如图2所示。

图1 热继电器结构示意图

图中:1——电流调节凸轮,2——片簧(2a,2b),3——手动复位按钮,4——弓簧片,5——主金属片,6——外导板,7——内导板,8——常闭静触点,9——动触点,10——杠杆,11——常开静触点(复位调节螺钉),12——补偿双金属片,13——推杆,14——连杆,15——压簧

使用热继电器对电动机进行过载保护时,将热元件与电动机的定子绕组串联,将热继电器的常闭触头串联在交流接触器的电磁线圈的控制电路中,并调节整定电流调节旋钮,使人字形拨杆与推杆相距一适当距离。当电动机正常工作时,通过热元件的电流即为电动机的额定电流,热元件发热,双金属片受热后弯曲,使推杆刚好与人字形拨杆接触,而又不能推动人字形拨杆。常闭触头处于闭合状态,交流接触器保持吸合,电动机正常运行。

若电动机出现过载情况,绕组中电流增大,通过热继电器元件中的电流增大使双金属片温度升得更高,弯曲程度加大,推动人字形拨杆,人字形拨杆推动常闭触头,使触头断开而断开交流接触器线圈电路,使接触器释放、切断电动机的电源,电动机停车而得到保护。

热继电器其它部分的作用如下:人字形拨杆的左臂也用双金属片制成,当环境温度发生变化时,主电路中的双金属片会产生一定的变形弯曲,这时人字形拨杆的左臂也会发生同方向的变形弯曲,从而使人字形拨杆与推杆之间的距离基本保持不变,保证热继电器动作的准确性。这种作用称温度补偿作用。

螺钉8是常闭触头复位方式调节螺钉。当螺钉位置靠左时,电动机过载后,常闭触头断开,电动机停车后,热继电器双金属片冷却复位。常闭触头的动触头在弹簧的作用下会自动复位。此时热继电器为自动复位状态。将螺钉逆时针旋转向右调到一定位置时,若这时电动机过载,热继电器的常闭触头断开。其动触头将摆到右侧一新的平衡位置。电动机断电停车后,动触头不能复位。必须按动复位按钮后动触头方能复位。此时热继电器为手动复位状态。若电动机过载是故障性的,为了避免再次轻易地起动电动机,热继电器宜采用手动复位方式。若要将热继电器由手动复位方式调至自动复位方式,只需将复位调节螺钉顺时针旋进至适当位置即可。

有些型号的热继电器还具有断相保护功能。其结构示意图如图3所示:

图3 差动式断相保护装置示意图

(a)通电前,(b)三相通有额定电流,(c)三相均衡过载,(d)一相断电故障

热继电器的断相保护功能是由内、外推杆组成的差动放大机构提供的。当电动机正常工作时,通过热继电器热元件的电流正常,内外两推杆均向前移至适当位置。当出现电源一相断线而造成缺相时,该相电流为零,该相的双金属片冷却复位,使内推杆向右移动,另两相的双金属片因电流增大而弯曲程度增大,使外推杆更向左移动,由于差动放大作用,在出现断相故障后很短的时间内就推动常闭触头使其断开,使交流接触器释放,电动机断电停车而得到保护。

热继电器的用途和型式

一、热继电器用途

热继电器是在通过电流时依靠发热元件所产生的热量而动作的一种低压电器,主要用于电动机的过载保护及其它电气设备发热状态的控制,有些型号的热继电器还具有断相及电流不平衡运行的保护。

二、热继电器型式

热继电器的型号较多,但常见的有:

1、双金属片式

利用两种膨胀系数不同的金属(通常为锰镍和铜板)辗压制成的双金属片受热弯曲去推动扛杆,从而带触头动作。

2、热敏电阻式

利用电阻值随温度变化而变化的特性制成的热继电器。

3、易熔合金式

利用过载电流的热量使易熔合金达到某一温度值时,合金熔化而使继电器动作。 在上述三种型式中,以双金属片热继电器应用最多,并且常与接触器构成磁力起动器

继电器的作用

继电器是具有隔离功能的自动开关元件,广泛应用于遥控、遥测、通讯、自动控制、机电一体化及电力电子设备中,是最重要的控制元件之一。

继电器一般都有能反映一定输入变量(如电流、电压、功率、阻抗、频率、温度、压力、速度、光等)的感应机构(输入部分);有能对被控电路实现“通”、“断”控制的执行机构(输出部分);在继电器的输入部分和输出部分之间,还有对输入量进行耦合隔离,功能处理和对输出部分进行驱动的中间机构(驱动部分)。

作为控制元件,概括起来,继电器有如下几种作用: 1. 2. 3. 4. 扩大控制范围。例如,多触点继电器控制信号达到某一定值时,可以按触点组的不同形式,同时换接、开断、接通多路电路。

放大。例如,灵敏型继电器、中间继电器等,用一个很微小的控制量,可以控制很大功率的电路。

综合信号。例如,当多个控制信号按规定的形式输入多绕组继电器时,经过比较综合,达到预定的控制效果。

自动、遥控、监测。例如,自动装置上的继电器与其他电器一起,可以组成程序控制线路,从而实现自动化运行

继电器的定义、分类、命名

一、继电器的定义

1、继电器的定义

继电器:当输入量(或激励量)满足某些规定的条件是能在一个或多个电器输出电路中产生跃变的一种器件

2、继电器的继电特性

继电器输出入量和输出量之间在整个变化过程中的相互关系成为继电器的继电特征或控制特征.用x表示输入回路量,y表示输出回路的输出量,如图1所示.当输出量x 连续变化到一定量xa时,输出量y发生跃变,有0增加到ya值,则是输入量继续增加,是输出保持不变.相反,当减少到xb是,y又突然由ya减少到0.xa被称为继电器的动作值,xb被称为继电器的释放值,ya即是继电器的负载.

此主题相关图片如下:

图1 继电器的继电特性

二、继电器的分类

1、按继电器的工作原理或结构特征分类

(1)电磁继电器:利用输入电路内点路在电磁铁铁芯与衔铁间产生的吸力作用而工作的一种电气继电器。

 直流电磁继电器:输入电路中的控制电流为直流的电磁继电器。

 交流电磁继电器:输入电路中的控制电流为交流的电磁继电器。

 磁保持继电器:利用永久磁铁或具有很高剩磁特性的铁芯,是电磁继电器的衔铁在其线

圈断点后仍能保持在线圈通电时的位置上的继电器。

(2)固体继电器:指电子元件履行其功能而无机械运动构件的,输入和输出隔离的一种继电器。 (3)温度继电器:当外界温度达到给定值时而动作的继电器。

(4)舌簧继电器:利用密封在管内,具有触电簧片和衔铁磁路双重作用的舌簧的动作来开,闭或转换线路的继电器。

 干簧继电器:舌簧管内的介质的介质为真空,空气或某种惰性气体,即具有干式触点的

舌簧继电器。

 湿簧继电器:舌簧片和触电均密封在管内,并通过管底水银槽中水银的毛细作用,而使

水银膜湿润触点的舌簧继电器。

 剩簧继电器:由剩簧管或有干簧关于一个或多个剩磁零件组成的自保持干簧继电器。

 舌簧管:同理舌簧管有干簧管,湿簧管,剩簧管三种类型。

(5)时间继电器:当加上或除去输入信号时,输出部分需延时或限时到规定的时间才闭合或断开其被控线路的继电器。

 电磁时间继电器:当线圈加上信号后,通过减缓电磁铁的磁场变化而后的延时的时间继

电器。

 电子时间继电器:由分立元件组成的电子延时线路所构成的时间继电器,或由固体延时

线路构成的时间继电器。

 混合式时间继电器:由电子或固体延时线路和电磁继电器组合构成的时间继电器。

(6)高频继电器:用于切换高频,射频线路而具有最小损耗的继电器。

(7)极化继电器:有极化磁场与控制电流通过控制线圈所产生的磁场综合作用而动作的继电器。继电器的动作方向取决于控制线圈中流过的的电流方向。

 二位置极化继电器:继电器线圈通电时,衔铁按线圈电流方向被吸向左边或右边的位置,

线圈断电后,衔铁不返回。

 二位置偏倚计划继电器:继电器线圈断电时,衔铁恒靠在一边;线圈通电时,衔铁被吸

向另一边。

 三位置极化继电器:继电器线圈通电时,衔铁按线圈电流方向被吸向左边或右边的位置;

线圈断电后,总是返回到中间位置。

(8)其他类型的继电器:如光继电器, 声继 电器,热继电器,仪表式继电器,霍尔效应继电器,差动继电器等。

第五篇:电动车充电器原理及维修

常用电动车充电器根据电路结构可大致分为两种。 第一种是以uc3842驱动场效应管的单管开关电源,配合LM358双运放来实现三阶段充电方式。其电原理图和元件参数见 图表1

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图表1

工作原理:220v交流电经T0双向滤波抑制干扰,D1整流为脉动直流,再经C11滤波形成稳定的300V左右的直流电。U1 为TL3842脉宽调制集成电路。其5脚为电源负极,7脚为电源正极,6脚为脉冲输出直接驱动场效应管Q1(K1358) 3脚为最大电流限制,调整R25(2.5欧姆)的阻值可以调整充电器的最大电流。2脚为电压反馈,可以调节充电器的输出电压。4脚外接振荡电阻R1,和振荡电容C1。T1为高频脉冲变压器,其作用有三个。第一是把高压脉冲将压为低压脉冲。第二是起到隔离高压的作用,以防触电。第三是为uc3842提供工作电源。D4为高频整流管(16A60V)C10为低压滤波电容,D5为12V稳压二极管, U3(TL431)为精密基准电压源,配合U2(光耦合器4N35) 起到自动调节充电器电压的作用。调整w2(微调电阻)可以细调充电器的电压。D10是电源指示灯。D6为充电指示灯。 R27是电流取样电阻(0.1欧姆,5w)改变W1的阻值可以调整充电器转浮充的拐点电流(200-300 mA)通电开始时,C11上有300v左右电压。此电压一路经T1加载到Q1。第二路经R5,C8,C3, 达到U1的第7脚。强迫U1启动。U1的6脚输出方波脉冲,Q1工作,电流经R25到地。同时T1副线圈产生感应电压,经D3,R12给U1提供可靠电源。T1输出线圈的电压经D4,C10整流滤波得到稳定的电压。此电压一路经D7(D7起到防止电池的电流倒灌给充电器的作用)给电池充电。第二路经R14,D5,C9, 为LM358(双运算放大器,1脚为电源地,8脚为电源正)及其外围电路提供12V工作电源。D9为LM358提供基准电压,经R26,R4分压达到LM358的第二脚和第5脚。正常充电时,R27上端有0.15-0.18V左右电压,此电压经R17加到LM358第三脚,从1脚送出高电压。此电压一路经R18,强迫Q2导通,D6(红灯)点亮,第二路注入LM358的6脚,7脚输出低电压,迫使Q3关断,D10(绿灯)熄灭,充电器进入恒流充电阶段。当电池电压上升到44.2V左右时,充电器进入恒压充电阶段,输出电压维持在44.2V左右,充电器进入恒压充电阶段,电流逐渐减小。当充电电流减小到200mA—300mA时,R27上端的电压下降,LM358的3脚电压低于2脚,1脚输出低电压,Q2关断,D6熄灭。同时7脚输出高电压,此电压一路使Q3导通,D10点亮。另一路经D8,W1到达反馈电路,使电压降低。充电器进入涓流充电阶段。1-2小时后充电结束。

充电器常见的故障有三大类。1:高压故障 2;低压故障 3:高压,低压均有故障。高压故障的主要现象是指示灯不亮,其特征有保险丝熔断,整流二极管D1击穿,电容C11鼓包或炸裂。Q1击穿,R25开路。U1的7脚对地短路。R5开路,U1无启动电压。更换以上元件即可修复。若U1的7脚有11V以上电压,8脚有5V电压,说明U1基本正常。应重点检测Q1和T1的引脚是否有虚焊。若连续击穿Q1,且Q1不发烫,一般是D2,C4失效,若是Q1击穿且发烫,一般是低压部分有漏电或短路,过大或UC3842的6脚输出脉冲波形不正常,Q1的开关损耗和发热量大增,导致Q1过热烧毁。高压故障的其他现象有指示灯闪烁,输出电压偏低且不稳定,一般是T1的引脚有虚焊,或者D3,R12开路,TL3842及其外围电路无工作电源。另有一种罕见的高压故障是输出电压偏高到120V以上,一般是U2失效,R13开路所致或U3击穿使U1的2脚电压拉低,6脚送出超宽脉冲。此时不能长时间通电,否则将严重烧毁低压电路。低压故障大部分是充电器与电池正负极接反,导致R27烧断,LM358击穿。其现象是红灯一直亮,绿灯不亮,输出电压低,或者输出电压接近0V,更换以上元件即可修复。另外W2因抖动,输出电压漂移,若输出电压偏高,电池会过充,严重失水,发烫,最终导致热失控,充爆电池。若输出电压偏低,会导致电池欠充。高低压电路均有故障时,通电前应首先全面检测所有的二极管,三极管,光耦合器4N35,场效应管,电解电容,集成电路,R25,R5,R12,R27,尤其是D4(16A60V,快恢复二极管),C10(63V,470UF)。避免盲目通电使故障范围进一步扩大。有一部分充电器输出端具有防反接,防短路等特殊功能。其实就是输出端多加一个继电器,在反接,短路的情况下继电器不工作,充电器无电压输出。还有一部分充电器也具有防反接,防短路的功能,其原理与前面介绍的不同,其低压电路的启动电压由被充电池提供,且接有一个二极管(防反接)。待电源正常启动后,就由充电器提供低压工作电源。 第二种充电器的控制芯片一般是以TL494为核心,推动2只13007高压三极管。配合LM324(4运算放大器),实现三阶段充电。见图表2

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220V交流电经D1-D4整流,C5滤波得到300V左右直流电。此电压给C4充电,经TF1高压绕组,TF2主绕组,V2等形成启动电流。TF2反馈绕组产生感应电压,使V1,V2轮流导通。因此在TF1低压供电绕组产生电压,经D9,D10整流,C8滤波,给TL494,LM324,V3,V4等供电。此时输出电压较低。TL494启动后其8脚,11脚轮流输出脉冲,推动V3,V4,经TF2反馈绕组激励V1,V2。使V1,V2,由自激状态转入受控状态。TF2输出绕组电压上升,此电压经R29,R26,R27分压后反馈给TL494的1脚(电压反馈)使输出电压稳定在41.2V上。R30是电流取样电阻,充电时R30产生压降。此电压经R11,R12反馈给TL494的15脚(电流反馈)使充电电流恒定在1.8A左右。另外充电电流在D20上产生压降,经R42到达LM324的3脚。使2脚输出高电压点亮充电灯,同时7脚输出低电压,浮充灯熄灭。充电器进入恒流充电阶段。而且7脚低电压拉低D19阳极的电压。使TL494的1脚电压降低,这将导致充电器最高输出电压达到44.8V。当电池电压上升至44.8V时,进入恒压阶段。当充电电流降低到0.3A—0.4A时LM324的3脚电压降低,1脚输出低电压,充电灯熄灭。同时7脚输出高电压,浮充灯点亮。而且7脚高电压抬高D19阳极的电压。使TL494的1脚电压上升,这将导致充电器输出电压降低到41.2V上。充电器进入浮充。

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