Zasada działania ładowarki pojazdów elektrycznych

Zasilanie 220 V AC jest filtrowane przez T0 w celu stłumienia zakłóceń, prostowane na pulsujący prąd stały przez D1, a następnie filtrowane przez C11 w celu wytworzenia stabilnej mocy prądu stałego o wartości około 300 V. U1 to układ scalony z modulacją szerokości impulsu TL3842. Pin 5 to ujemne zasilanie, pin 7 to dodatnie zasilanie, pin 6 to wyjście impulsowe do bezpośredniego sterowania MOSFET Q1 (K1358), pin 3 to maksymalne ograniczenie prądu, a regulacja rezystancji R25 (2,5 oma) może regulować maksymalny prąd ładowarki. Pin 2 to sprzężenie zwrotne napięcia, które może regulować napięcie wyjściowe ładowarki. Pin 4 jest podłączony do zewnętrznego rezystora oscylacyjnego R1 i kondensatora oscylacyjnego C1. T1 to transformator impulsowy-wysokiej częstotliwości, spełniający trzy funkcje:

1. Obniżenie impulsu-wysokiego napięcia do impulsu-niskiego napięcia.

2. Izolowanie wysokiego napięcia, aby zapobiec porażeniu prądem.

3. Zapewnienie zasilania TL3842. D4 to dioda prostownicza wysokiej-częstotliwości (16 A 60 V), C10 to kondensator filtrujący-niskiego napięcia, D5 to dioda Zenera 12 V, U3 (TL431) to precyzyjne źródło napięcia odniesienia, które wraz z U2 (transoptor 4N35) automatycznie reguluje napięcie ładowarki. Regulacja W2 (rezystor{{17}dostrajający) umożliwia dokładne{{18}dostrojenie napięcia ładowarki. D10 to wskaźnik zasilania. D6 to wskaźnik ładowania.

R27 to rezystor próbkujący prąd (0,1 oma, 5 W). Zmiana rezystancji W1 reguluje prąd punktu przegięcia (200-300 mA) ładowarki po przełączeniu na ładowanie podtrzymujące. Na początku włączenia na C11 jest około 300 V. Napięcie to jest przykładane do Q1 poprzez T1.

Druga ścieżka, poprzez R5, C8 i C3, dociera do styku 7 układu U1, zmuszając układ U1 do uruchomienia. Pin 6 U1 wysyła impuls prostokątny, Q1 działa, a prąd płynie do masy przez R25. Jednocześnie uzwojenie wtórne T1 wytwarza indukowane napięcie, które zapewnia niezawodne zasilanie U1 poprzez D3 i R12. Napięcie cewki wyjściowej T1 jest prostowane i filtrowane przez D4 i C10 w celu uzyskania stabilnego napięcia. Napięcie to jest wykorzystywane do ładowania akumulatora poprzez D7 (D7 zapobiega przepływowi prądu wstecznego z akumulatora do ładowarki).

Druga ścieżka, poprzez R14, D5 i C9, zapewnia zasilanie robocze 12 V dla LM358 (podwójny wzmacniacz operacyjny, pin 1 to masa, pin 8 jest dodatni) i jego obwodów peryferyjnych. D9 dostarcza napięcie odniesienia do LM358, które jest dzielone przez R26 i R4, aby dotrzeć do pinów 2 i 5 LM358. Podczas normalnego ładowania na górze R27 znajduje się około 0,15-0,18 V; napięcie to jest doprowadzane do styku 3 układu LM358 poprzez R17, a wysokie napięcie jest wyprowadzane z styku 1. Napięcie to, poprzez rezystor R18, zmusza tranzystor Q2 do przewodzenia, oświetlając diodę D6 (czerwone światło). Druga ścieżka podaje napięcie na pin 6 układu LM358, powodując, że pin 7 generuje na wyjściu niskie napięcie, zmuszając Q3 do wyłączenia i D10 (zielone światło) do wyłączenia, inicjując w ten sposób fazę ładowania prądem stałym. Gdy napięcie akumulatora wzrośnie do około 44,2 V, ładowarka wchodzi w fazę ładowania napięciem stałym, utrzymując napięcie wyjściowe na poziomie około 44,2 V, a prąd stopniowo maleje. Kiedy prąd ładowania spada do 200 mA-300 mA, napięcie na górze rezystora R27 spada, a napięcie na pinie 3 LM358 staje się niższe niż na pinie 2, co powoduje niskie napięcie wyjściowe na pinie 1, wyłączając Q2 i gasząc D6. Jednocześnie pin 7 wyprowadza wysokie napięcie, które z kolei włącza Q3 i oświetla D10. Inna ścieżka, poprzez D8 i W1, dociera do obwodu sprzężenia zwrotnego, powodując spadek napięcia. Następnie ładowarka przechodzi w fazę ładowania podtrzymującego. Ładowanie kończy się po 1-2 godzinach.