IW5100GP应急灯充电器原理

该灯被广泛使用在电力系统的事故抢修和矿山等易燃易爆工作场所，该灯的专用充电器型号为IW5100GP型，输入电压AC85～250V50Hz，输出电压DC7.5V，输出电流400mA，根据实物测绘出其工作原理图如附图所示。

充电器开关电源采用美国仙童公司的新型8脚双列直插5M02659R型单片开关电源电路，最高耐压650V，工作电流5A、工作频率67Hz、最大输出功率42W，内部电路具有脉冲宽度调制器(PWM)，过电压、过电流、短路和过热等保护功能，该电路转换效率高，外围元件少，成本低，被许多电器所采用。

工作原理

320V左右的直流电压经开关脉冲变压器B1初级绕组L1，加到脉宽调制开关电路I1的①、⑥、⑦、⑧脚内部场效应开关管的漏极，另一路经启动电阻R1为U1⑧脚提供其正向偏置启动(9.8V)电压，电容C7两端电压不断升高，使U1内部(PWM)振荡电路开始工作，产生脉宽调制器所需要的锯齿波(SAW)，同时还产生最大占空比信号(DMAx)和时钟信号(CLOCK)。电路产生的额定占空比脉宽调制(PWM)信号，驱动U1内部场效应功率管导通，同时在B1初级绕组中流过高频脉冲电流，其二次侧绕组L3感应输出高频脉冲电压，经D10整流，C9、L1滤波得到7.5V直流输出电压。充电器稳压电路采用三端基准稳压电路U4、U3(TL43)和光电耦合器U7(PC817)组成。当充电器电压输出过高或过低时，通过R4、R13、U4、U3控制U7反馈电路，到5M02659R单片电路的④脚。误差放大器将反馈电压与基准电压进行比较后，输出误差电流，以控制其内部场效应功率管导通时间缩短或迅速截止，保证充电器输出电压稳定。

大多数充电器电路都采用电压比较器电路，不易调准，当电池充足电后，电池两端电压会呈现下降现象。为保证电池所需的准确充电时间，实现大电流快速充电，该充电器采用了以F4060BP为核心的逻辑控制电路和由双电压比较器U5(LN393P)及Q3、Q7、Q10、D12双色发光二极管等显示电路。LM393电路采用单电源，且适用电压范围广，低电耗不受电源电压值影响。

电路优点：充电电流的控制精度和电流采样电阻的组合使电路充电电流精度非常高。在相同的恒流充电和相同的充电时间内，充到电池中的能量较高。由于充电时的电流比较稳定，波动幅度很小，所以对电池的冲击很小，LM393还具有限压作用，可以很好地保护电池。

1.不充电时充电器输出电压正常，给工作灯充电时充电器指示灯反而熄灭，无直流电压输出。

根据故障现象表明充电器内部有元件性能不良，带负荷能力下降。拆开充电器外壳，给工作灯充电的同时测量C9两端及脉冲变压器B1二次侧均无电压。测量U1的①、⑥、⑦、⑧脚对地电压320V正常，③脚电压正常，说明U1(5M02659R)内部开关管性能不良，更换U1后，故障排除。

2.充电器输出电压偏低。

测量U1的①、⑥、⑦、⑧脚对地电压320V正常，③脚电压不正常，经检查发现电容C7(33μF)漏电，且电容量下降，更换电容C7，故障排除。

3.充电器输出电压正常，但充电指示灯不亮。

检查双色发光二极管D12正常，只是接入电源时D12两端无5V电压，经检查发现Q10击穿开路，该贴片三极管代码L6，型号为MMBC1623L6，用2N3904代换，故障排除。

4.充电器无输出电压。

拆开充电器外壳。发现脉冲宽度调制开关电源电路U15M02659R表面爆裂，保险管F1熔断，检查反峰电压吸收电路D5、C3、R2正常，检查电容器C6(10μF/400V)已无容量，更换电容C6后故障排除。