Sửa sạc xe điện không vào điện: mạch UC3842 + LM358, đèn đỏ xanh, đo có tải và chỉnh đúng điện áp

Bộ sạc xe máy điện, xe đạp điện thực chất là một nguồn xung (SMPS) cách ly có thêm mạch điều khiển dòng và áp để sạc ắc quy hoặc pin. Loại cho ắc quy chì phổ biến nhất dùng IC UC3842 (hoặc UC3843) phía sơ cấp, TL431 và opto PC817 để ổn áp, một con LM358 (hoặc LM324) để chia ba giai đoạn sạc và đổi đèn đỏ sang xanh. Bệnh hay gặp là không lên đèn, cắm vào xe đã báo xanh, đỏ mãi không chuyển, điện áp ra quá cao làm phồng bình, quạt không quay và nóng. Cách sửa: đo nguội phía sơ cấp như mọi nguồn xung, cấp điện qua bóng đèn, sau đó đo điện áp ra khi không tải và khi có tải, rồi so với thông số trên nhãn sạc và nhãn bình.

Bài này không nhắc lại toàn bộ quy trình sửa nguồn xung (cầu chì, NTC, cầu diode, tụ 400 V, MOSFET, điện trở mồi). Phần đó đã có trong bài sửa nguồn xung SMPS: quy trình đo kiểm từng bước. Ở đây tập trung vào những gì riêng của bộ sạc xe điện.

Cấu trúc bộ sạc ắc quy chì kiểu UC3842 + LM358

Các bài kỹ thuật trên 21ic, dzkfw và diễn đàn 数码之家 (mydigit) đều mô tả cùng một kiểu mạch: phần lớn bộ sạc xe điện bán ra dùng sơ đồ flyback (nguồn xung một khóa) với UC3842 hoặc biến thể (KA3842, HY3842, UC3843), một số ít dùng TL494 kiểu nửa cầu. Cách sửa hai loại gần giống nhau.

Khối	Linh kiện thường thấy	Nhiệm vụ
Đầu vào	Cầu chì, NTC, lọc EMI, cầu diode, tụ lọc lớn 400 V	Tạo khoảng 300 V một chiều từ lưới 220 V
Chuyển mạch	UC3842/UC3843 lái MOSFET 600 V (hay gặp loại 8N60, 7N60), điện trở cảm dòng nhỏ ở chân S	Đóng ngắt qua biến áp xung
Thứ cấp	Diode nhanh, tụ ra (thường 63 V hoặc 100 V với sạc 48 V), cuộn lọc	Tạo điện áp sạc một chiều
Ổn áp	Cầu phân áp, TL431, opto PC817	Báo lỗi điện áp về chân hồi tiếp của UC3842
Điều khiển ba giai đoạn	LM358 (2 op-amp) hoặc LM324 (4 op-amp), điện trở lấy mẫu dòng khoảng 0,1 Ω	So dòng sạc với ngưỡng, hạ điện áp xuống mức nuôi (float), đổi đèn
Báo trạng thái	LED đỏ/xanh (hoặc LED hai màu), LED nguồn	Đỏ: đang sạc dòng lớn. Xanh: đã chuyển sang nuôi
Làm mát	Quạt 12 V, transistor 8050/8550, đôi khi NTC	Thổi gió khi sạc

UC3842 làm gì trong bộ sạc

UC3842 là IC điều khiển PWM kiểu dòng đỉnh (current mode). Theo datasheet TI (SLUS223), chân DIP-8 gồm: 1 COMP, 2 VFB, 3 ISENSE, 4 RT/CT, 5 GND, 6 OUTPUT, 7 VCC, 8 VREF (5 V). UC3842 bắt đầu chạy khi VCC đạt khoảng 16 V và tắt khi tụt xuống khoảng 10 V; UC3843 chạy từ 8,4 V, tắt ở 7,6 V. Ngưỡng cảm dòng chân 3 là 1 V. Bảng thông số đầy đủ có trong bài nguồn xung đã dẫn ở trên.

Bài trên dzkfw tóm tắt bốn điều kiện để UC3842 trong bộ sạc chạy ổn định, rất tiện để dò lỗi:

1. Điện trở mồi từ đường 300 V cấp đủ điện áp khởi động cho chân 7.
2. Chân 8 có 5 V chuẩn; không có 5 V thì mạch dao động không chạy.
3. Sau khi MOSFET dẫn, điện áp trên điện trở cảm dòng đưa về chân 3 không vượt 1 V.
4. Cuộn phụ của biến áp kịp nuôi chân 7 ở chu kỳ sau; nếu không, IC chạy một chút rồi tắt.

Bài trên 21ic cho biết điện trở cảm dòng ở chân S của MOSFET trong bộ sạc thường từ 0,2 Ω đến 0,8 Ω. Một bài trên mydigit ghi điện trở này là 0,5 Ω (ký hiệu R25 trên mạch đó). Vì dòng đỉnh bị giới hạn bằng 1 V chia cho điện trở này, nó cũng chính là thứ quyết định công suất tối đa của sạc.

Dzkfw cũng lưu ý: ngoài chân 7 và chân 8, các chân còn lại của UC3842 đo bằng đồng hồ khi đang chạy ít có giá trị tham khảo, và que đo có thể gây nhiễu làm nổ MOSFET. Muốn xem chân 4 và chân 6 phải dùng máy hiện sóng qua biến áp cách ly.

TL431 và LM358 chia ba giai đoạn như thế nào

Bộ sạc ắc quy chì sạc theo ba giai đoạn:

1. Dòng không đổi (CC, constant current): sạc dòng lớn nhất cho phép, điện áp bình tăng dần. Đèn đỏ.
2. Áp không đổi mức cao (CV, constant voltage, còn gọi là giai đoạn hấp thụ): điện áp giữ ở mức cao, dòng giảm dần khi bình đầy lên. Đèn vẫn đỏ.
3. Nuôi (float): khi dòng giảm xuống dưới một ngưỡng (người Trung Quốc gọi là 转灯电流, "dòng chuyển đèn"), sạc hạ điện áp xuống mức thấp hơn và tiếp tục cấp dòng nhỏ. Đèn chuyển xanh.

Tài liệu kỹ thuật của Mean Well (hãng nguồn Đài Loan) mô tả đúng chu trình này và cho biết sạc thường chuyển sang nuôi khi dòng giảm còn khoảng 10% dòng định mức.

Trên mạch, việc chia giai đoạn làm như sau:

• TL431 cùng cầu phân áp đặt điện áp ra mức cao. Công thức cơ bản theo datasheet TI: Vout = 2,495 V × (1 + R trên / R dưới). TL431 điều khiển LED trong PC817, phía sơ cấp của opto kéo chân hồi tiếp UC3842.
• Điện trở lấy mẫu dòng khoảng 0,1 Ω nằm ở đường âm thứ cấp. Điện áp rơi trên nó tỉ lệ với dòng sạc.
• Một op-amp của LM358 so điện áp lấy mẫu dòng với một ngưỡng chia từ điện áp chuẩn. Khi dòng còn lớn, ngõ ra ở một mức; khi dòng giảm dưới ngưỡng, ngõ ra lật trạng thái. Ngõ ra này vừa đổi đèn đỏ sang xanh, vừa (qua một diode và điện trở) đưa thêm dòng vào chân REF của TL431, làm điện áp ra hạ xuống mức nuôi.
• Op-amp còn lại trên nhiều mạch dùng để giới hạn dòng sạc tối đa chính xác hơn, hoặc điều khiển quạt.

Theo datasheet TI (SLOS068), LM358 chân DIP-8 là: 1 OUT1, 2 IN1-, 3 IN1+, 4 GND, 5 IN2+, 6 IN2-, 7 OUT2, 8 V+. Bản LM358 thường chịu nguồn 3 V đến 30 V, bản LM358B tới 36 V, dải điện áp vào bao gồm mức mass, nên mới đo được trực tiếp điện áp nhỏ trên điện trở lấy mẫu 0,1 Ω. LM358 trong sạc được nuôi từ một cuộn phụ hoặc mạch hạ áp riêng ở thứ cấp, không nối thẳng vào đường 60 V hay 72 V.

Bài dzkfw đưa ra công thức cho một mạch cụ thể (sạc Xipuer): dòng chuyển đèn bằng điện áp ngưỡng chia từ điện áp chuẩn, chia cho điện trở lấy mẫu. Áp dụng chung: muốn biết sạc chuyển đèn ở bao nhiêu ampe, đo điện áp ở chân ngưỡng của op-amp rồi chia cho giá trị điện trở lấy mẫu. Ví dụ ngưỡng 50 mV trên điện trở 0,1 Ω tương ứng 0,5 A.

Mydigit (bài sửa sạc 48 V 20 Ah thành 48 V 12 Ah) tách rõ vai trò từng linh kiện trên mạch HY3842 + LM358:

• Điện trở dưới của TL431 (có biến trở W2 trên mạch đó) thay đổi cả điện áp mức cao lẫn mức nuôi.
• Biến trở nối tiếp với diode từ LM358 sang TL431 (W1) chỉ đổi điện áp mức nuôi.
• Điện trở cảm dòng ở chân S MOSFET (R25, 0,5 Ω) quyết định công suất tối đa, tức dòng giai đoạn 1.
• Điện trở chia ngưỡng ở chân 2 của LM358 (R26) quyết định dòng chuyển đèn.

Vị trí và ký hiệu khác nhau theo từng hãng, nhưng cách chia chức năng này gặp lại ở rất nhiều mạch.

Bộ sạc pin lithium khác gì

Pin lithium không cần giai đoạn nuôi. Mean Well mô tả sạc lithium là hai giai đoạn: dòng không đổi, rồi áp không đổi; dòng giảm tới ngưỡng thì dừng. Nhiều bộ sạc lithium cho xe điện vẫn dùng chính kiểu mạch UC3842 + LM324/LM358 + TL431 (bài mydigit về một sạc 48 V lithium ghi rõ "giống sạc chì"), chỉ khác điện áp đặt và không hạ áp khi chuyển đèn. Một số loại có MOSFET hoặc rơ le ở đầu ra, chỉ đóng khi phát hiện có pin; bài sửa sạc lithium 48 V Lvyuan (绿源) trên xcc.com ghi nhận điện áp sau MOSFET đầu ra nhảy lung tung khi không tải, chỉ ổn định ở 54 V khi có tải và đèn đỏ.

Điện áp cắt của sạc lithium được tính theo số cell nối tiếp:

Điện áp sạc tối đa = điện áp sạc của một cell × số cell nối tiếp

Loại cell	Điện áp sạc một cell (datasheet)	Ví dụ pack thường gọi	Điện áp sạc tối đa
Lithium NMC/NCA (Li-ion "ba thành phần")	4,20 V ± 0,05 V (Samsung INR18650-25R, CC-CV, dừng ở 100 mA)	48 V = 13 cell	13 × 4,2 = 54,6 V
		52 V = 14 cell	14 × 4,2 = 58,8 V
		72 V = 20 cell	20 × 4,2 = 84 V
LiFePO4 (LFP)	3,6 V theo A123 ANR26650M1B (CC-CV); nhiều sạc LFP đặt 3,65 V	48 V = 15 hoặc 16 cell	16 × 3,6 = 57,6 V; 16 × 3,65 = 58,4 V

Số cell của pack 60 V, 72 V thay đổi theo hãng, nên luôn đọc nhãn pin hoặc hỏi nhà sản xuất, không suy ra từ "điện áp danh định". Bài mydigit nêu một ví dụ thực tế: sạc của một xe lithium 48 V đo ra 55,5 V, cao hơn 54,6 V của pack 13 cell, cũng không khớp pack LFP 15 cell, tức có nguy cơ sạc quá. Người viết đã phải chỉnh lại xuống 54,5 V.

Điện áp sạc ắc quy chì lấy từ đâu

Theo datasheet ắc quy VRLA Panasonic dòng LC-R (bản 2005), điện áp điều khiển ở 25 °C:

• Dùng chu kỳ (cycle use, đúng kiểu xe điện): 7,25 V đến 7,45 V cho bình 6 V, tức khoảng 2,42 V đến 2,48 V mỗi ngăn (cell).
• Dùng nuôi (trickle/float): 6,8 V đến 6,9 V cho bình 6 V, tức khoảng 2,27 V đến 2,30 V mỗi ngăn.

Một bình 12 V có 6 ngăn. Quy ra các bộ xe điện thường gặp:

Bộ ắc quy	Số ngăn	Mức cao (2,42 đến 2,48 V/ngăn)	Mức nuôi (2,27 đến 2,30 V/ngăn)
48 V (4 bình 12 V)	24	58,1 V đến 59,5 V	54,5 V đến 55,2 V
60 V (5 bình 12 V)	30	72,6 V đến 74,4 V	68,1 V đến 69,0 V
72 V (6 bình 12 V)	36	87,1 V đến 89,3 V	81,7 V đến 82,8 V

Đây là con số tính từ datasheet Panasonic, không phải thông số của bình xe điện cụ thể. Bình xe điện (loại chu kỳ sâu của Tianneng, Chaowei và các hãng khác) có thể quy định khác, hãy ưu tiên nhãn của bình. Các con số thực tế từ nguồn Trung Quốc khớp khá sát:

• Mydigit: nhiều tài liệu đặt mức cao của sạc 48 V từ 58,8 V đến 59,3 V; người viết cho rằng 57,6 V đến 58,0 V an toàn hơn vào mùa nóng; mức nuôi tốt nhất 54,7 V đến 55,0 V. Bộ sạc của người viết đo được 58,4 V và 54,7 V.
• Mean Well HEP-1000-48 (sạc lập trình được) mặc định cho ắc quy chì 48 V: mức cao 57,6 V, mức nuôi 55,2 V.
• Một bài nghiên cứu sạc 48 V 20 Ah đăng trên trang hãng sạc Gurun (谷润) ghi điện áp ắc quy chì có hệ số nhiệt khoảng -4 mV/°C (bài không nói rõ tính cho mỗi ngăn hay cả bình), nên trời lạnh bình dễ thiếu, trời nóng dễ quá. Datasheet Panasonic cũng ghi các mức điện áp trên là ở 25 °C.

Về dòng: mydigit cho rằng với bình 12 Ah, dòng giai đoạn 1 nên từ 1,2 A đến 1,8 A, dòng chuyển đèn khoảng 0,4 A đến 0,5 A. Đây là kinh nghiệm thợ, không phải tiêu chuẩn.

Dụng cụ cần có

• Đồng hồ vạn năng có thang DC 200 V trở lên (sạc 72 V lithium ra tới 84 V, sạc chì 72 V tới gần 90 V), thang diode, thang điện trở.
• Ampe kìm DC hoặc đồng hồ đo dòng 10 A để đo dòng sạc thật.
• Tải giả: điện trở công suất hoặc tải điện tử. Tính trước: R = U / I và P = U × I. Ví dụ muốn kéo 1 A ở 59 V thì cần khoảng 59 Ω, công suất ít nhất 59 W (nên chọn loại 100 W).
• Bóng đèn sợi đốt 60 W đến 100 W mắc nối tiếp phía 220 V cho lần cắm điện đầu tiên sau khi sửa.
• Điện trở xả tụ, đồng hồ ESR, mỏ hàn, hút thiếc.
• Nguồn DC chỉnh được 0 V đến 30 V để cấp thử UC3842 và LM358 khi bo đã rút điện lưới.
• Một bình hoặc bộ pin hơi cạn (cùng loại với sạc) để thử thật sau cùng.

Quy trình đo kiểm bộ sạc từng bước

Bước 1: hỏi và nhìn

1. Hỏi khách: sạc chết hẳn, hay vẫn có đèn nhưng xe không lên pin? Bình đã bao nhiêu năm? Xe dùng ắc quy chì hay pin lithium? Có ai từng mở sạc chỉnh chưa?
2. Đọc nhãn sạc: loại pin (Pb/lead-acid hay Li-ion, LiFePO4), điện áp ra, dòng ra. So với nhãn bình hoặc pin của xe. Sai loại hoặc sai điện áp thì dừng ở đây.
3. Kiểm tra dây ra và giắc: đứt ngầm gần giắc, chân giắc cháy đen, lỏng. 21ic và nhiều bài khác đều ghi dây ra đứt, giắc tiếp xúc kém là lỗi rất hay gặp.

Bước 2: đo nguội phía sơ cấp

Làm đúng như với mọi nguồn xung: xả tụ 400 V, đo cầu chì, NTC, điện trở hai chân phích, cầu diode, tụ lọc lớn, MOSFET, điện trở cảm dòng, chân 7 UC3842 xuống mass. Chi tiết từng bước trong bài sửa nguồn xung SMPS. Hai điểm riêng của bộ sạc xe điện theo 21ic:

• Điện trở giữa hai đầu dây vào nếu nhỏ hơn khoảng 200 kΩ thì nghi có chập phía sau.
• Khi nổ cầu chì, cầu diode, tụ lọc lớn, MOSFET và UC3842 chiếm phần lớn số ca (bài ghi "trên 95%"). UC3842 hay chết theo kiểu chân 7 chập xuống mass, chân 6 với chân 7 chập, hoặc chân 1 với chân 7 chập.

Bước 3: đo nguội phía thứ cấp

1. Đo diode chỉnh lưu ra (thang diode, hai chiều).
2. Xem tụ ra: phồng, chảy dịch thì thay; không phồng vẫn nên đo ESR (xem cách kiểm tra tụ điện hỏng).
3. Đo điện trở lấy mẫu dòng 0,1 Ω ở đường âm ra (hay cháy, nứt khi đầu ra từng bị chập).
4. Đo diode chống ngược hoặc cầu chì đầu ra nếu có.
5. Đo điện trở hai đầu ra (đã xả tụ): không được gần 0 Ω.
6. Đo chân nguồn LM358 (chân 8 xuống chân 4) xem có chập không.

Bước 4: cấp điện qua bóng đèn, đo không tải

Mắc bóng sợi đốt nối tiếp phía 220 V. Bóng lóe rồi tắt là bình thường, sáng rực là còn chập.

Đo điện áp ra khi không cắm bình:

• Sạc ắc quy chì: khi không có tải, dòng bằng 0, nhỏ hơn ngưỡng chuyển đèn, nên sạc báo xanh và ra điện áp mức nuôi. Sạc 48 V tốt thường đo được quanh 54 V đến 55 V. Đo không tải mà thấy gần 59 V hoặc cao hơn thì nghi mạch chuyển mức (diode từ LM358 sang TL431, op-amp) không làm việc.
• Sạc lithium: điện áp không tải phải xấp xỉ điện áp cắt (ví dụ 54,6 V với pack 13 cell NMC). Loại có MOSFET hoặc rơ le đầu ra có thể báo 0 V hoặc điện áp nhảy khi không tải; đó chưa chắc là hỏng.
• Không có điện áp ra mà sơ cấp đã ổn: đo chân 7 và chân 8 của UC3842 như bài nguồn xung (chân 8 phải có 5 V). Có 5 V và có dao động mà vẫn không ra điện thì xem phía thứ cấp và vòng hồi tiếp.

Bước 5: đo có tải

Điện áp không tải đúng chưa đủ. Phải cho sạc chạy ở giai đoạn dòng lớn mới thấy lỗi tụ khô, điện trở cảm dòng tăng trị số, MOSFET yếu.

1. Mắc tải giả đủ để dòng vượt ngưỡng chuyển đèn (với sạc 48 V cho bình 12 Ah là trên khoảng 0,5 A), hoặc mắc vào bình hơi cạn, có ampe kế nối tiếp.
2. Đèn phải chuyển đỏ, điện áp lên mức cao khi dòng giảm (trên tải điện trở cố định, điện áp có thể chưa lên đủ vì sạc đang giới hạn dòng).
3. Đo dòng ở giai đoạn 1, so với nhãn. Dòng quá thấp: điện trở cảm dòng tăng trị số, tụ lọc lớn khô, MOSFET yếu. 21ic liệt kê đủ các nguyên nhân này cho lỗi "điện áp ra thấp".
4. Theo dõi khi dòng giảm dần: tới ngưỡng chuyển đèn, đèn phải xanh, điện áp sạc chì phải hạ về mức nuôi. Ghi lại dòng tại thời điểm chuyển.
5. Sạc chạy 20 đến 30 phút ở dòng lớn, sờ (sau khi rút điện) hoặc đo nhiệt MOSFET, diode ra, biến áp; nghe quạt.

Mydigit hướng dẫn đo riêng điện áp mức cao trên mạch của họ: rút điện, nhấc một chân diode nối từ LM358 sang TL431 để khóa sạc ở mức cao, mắc tải giả rồi đo. Cách này chỉ dành cho thợ đọc được mạch; xong phải hàn trả lại diode.

Kết quả đo: bình thường và bất thường

Phép đo	Bình thường	Bất thường thường gặp
Chân 8 UC3842 khi chạy	Khoảng 5 V	0 V: IC chưa chạy hoặc hỏng
Không tải, sạc chì 48 V	Đèn xanh, khoảng 54 V đến 55 V	Gần 59 V trở lên: mạch chuyển mức hỏng. Trên 60 V: TL431/cầu phân áp/opto hỏng
Không tải, sạc lithium 48 V (13 cell)	Khoảng 54,6 V hoặc thấp hơn chút	Cao hơn 54,6 V: nguy cơ sạc quá
Có tải, giai đoạn 1	Đèn đỏ, dòng gần với nhãn	Dòng thấp, áp sụt: Rs tăng, tụ khô, MOSFET yếu
Lúc chuyển đèn	Đỏ sang xanh khi dòng xuống ngưỡng, áp sạc chì hạ về mức nuôi	Không bao giờ chuyển, hoặc chuyển ngay
REF của TL431 khi ổn định	Quanh 2,5 V	Lệch xa: cầu phân áp hoặc TL431

Bệnh thường gặp và cách xử lý

Hiện tượng	Nguyên nhân hay gặp	Cách kiểm tra
Cắm 220 V không lên đèn nào, quạt không quay	Cầu chì đứt do MOSFET, cầu diode, tụ lớn chập; điện trở mồi đứt; UC3842 chập chân 7	Đo nguội sơ cấp; đo VCC chân 7, VREF chân 8
Thay MOSFET và UC3842 xong lại cháy	Còn lỗi khác: điện trở cảm dòng, mạch kẹp xung; có ca LM324 hỏng một phần làm UC3842 cháy lặp lại	Đo lại toàn bộ; cấp điện qua bóng đèn; kiểm tra op-amp thứ cấp
Có đèn nguồn nhưng không ra điện hoặc ra rất thấp	Tụ ra phồng, diode ra chập, dây ra đứt, điện trở lấy mẫu 0,1 Ω cháy	Đo thứ cấp nguội; đo điện áp ra không tải
Cắm vào xe đèn xanh ngay, bình không lên	Mạch ra hở nên không có dòng: giắc, cầu chì trên xe, dây, diode chống ngược ra hỏng; với lithium là BMS đang ngắt sạc; hoặc bình thật sự đã đầy; ngưỡng chuyển đèn bị lệch quá cao	Đo dòng sạc thật bằng ampe kế; đo điện áp tại cổng sạc xe; thử sạc với bình khác
Đèn đỏ mãi không chuyển xanh	Bình yếu, sunfat hóa, có ngăn chập làm dòng không giảm; một bình trong bộ lệch; LM358 hoặc điện trở ngưỡng hỏng; điện trở lấy mẫu sai trị số	Đo điện áp từng bình khi sạc; thử sạc với bình tốt; đo điện áp ngưỡng LM358
Đèn đỏ, xanh chớp theo nhịp, điện áp ra tụt dần (ví dụ từ 54,5 V xuống 30 V đến 36 V)	Theo một ca của hãng sạc Jinxinyu: thay MOSFET, TL431, opto, tụ đều không khỏi, cuối cùng do LM324	Đo nguồn và ngõ ra op-amp; thay op-amp
Điện áp ra quá cao, tụ ra nóng, bốc khói	TL431 hở hoặc chân hàn nứt (một ca ra 67 V, tụ 63 V bốc khói), điện trở cầu phân áp đổi trị số, opto hỏng	Đo REF TL431; đo điện trở phân áp; thử TL431, PC817 tháo rời
Sạc xong bình nóng, phồng, sôi	Điện áp mức cao hoặc mức nuôi đặt quá cao; không chuyển sang nuôi; sạc dòng quá lớn cho bình nhỏ; trời nóng	Đo điện áp hai mức, đo dòng chuyển đèn, so bảng ở trên; kiểm tra bình
Quạt không quay	Transistor điều khiển quạt (thường 8050 hoặc 8550) hỏng; quạt kẹt bụi hoặc hỏng; dây quạt đứt; NTC của mạch quạt thông minh hỏng	Cấp riêng 12 V vào quạt (đúng cực); đo transistor; đo NTC
Sạc rất nóng, tự tắt	Quạt không quay, tụ khô, sạc dòng lớn hơn khả năng thiết kế, khe gió bị che	Kiểm tra quạt; đo ESR tụ; đo dòng thật

Một số ghi chú cho các bệnh trên:

• Quạt chỉ quay lúc đèn đỏ: nhiều mạch nối quạt vào ngõ ra op-amp qua transistor 8050 (bài mydigit thấy chân 6 của LM324 đi qua điện trở tới 8050 rồi tới quạt). Ở các mạch đó quạt dừng khi đèn chuyển xanh là bình thường. Quạt không quay cả khi đèn đỏ mới là lỗi.
• Đèn xanh ngay khi cắm vào xe: với sạc chì, đèn xanh chỉ có nghĩa là dòng đang nhỏ hơn ngưỡng. Muốn biết sạc hay xe có lỗi, đo dòng thật. Có điện áp mà không có dòng thì lỗi nằm ở đường từ giắc tới bình, ở pin hoặc BMS. Xem thêm kiểm tra pin lithium và BMS và kiểm tra, phục hồi ắc quy chì xe điện.
• Đỏ mãi không chuyển: đây thường là lỗi bình hơn là lỗi sạc. Trước khi mở sạc, thử sạc đó với một bộ bình tốt, hoặc thử bộ bình với một sạc tốt.
• Sạc ắc quy chì không "ngắt" hẳn: sạc ba giai đoạn kiểu này vẫn nuôi bình sau khi xanh. Mydigit ghi nhận dòng nuôi lúc đầu có thể tăng trở lại khoảng 300 mA rồi giảm dần còn vài chục mA sau vài giờ. Nếu điện áp nuôi đúng, cắm thêm vài giờ không sao; nếu điện áp nuôi cao, cắm qua đêm nhiều ngày sẽ làm bình mất nước, nóng và phồng.

Thử nhanh TL431, opto và LM358

• TL431 (21ic): nối REF với K, cấp 5 V qua điện trở 10 kΩ vào K, A xuống âm. Điện áp K-A phải khoảng 2,5 V và giữ ổn định. Đây cũng là mạch đo chuẩn VKA = Vref trong datasheet TI.
• PC817: cấp 5 V qua 1 kΩ vào LED (chân 1 dương, chân 2 âm), đo điện trở chân 4 và chân 3; có cấp LED thì điện trở phải giảm hẳn.
• LM358 (tháo ra hoặc đã rút điện lưới khỏi bo): cấp 12 V vào chân 8, chân 4 xuống âm. Dùng biến trở đặt chân 3 cao hơn chân 2 thì chân 1 phải lên cao (thấp hơn nguồn khoảng 1 V đến 2 V); đảo lại thì chân 1 phải xuống gần 0 V. Làm tương tự với chân 5, 6, 7.

Các thử nghiệm IC chi tiết hơn có trong bài kiểm tra transistor và IC ổn áp, MOSFET xem cách kiểm tra MOSFET và IGBT.

Chỉnh điện áp sạc: khi nào được chỉnh, vì sao không tự ý chỉnh

Nhiều bộ sạc cũ có biến trở (thường màu xanh hoặc vàng, ký hiệu VR, W, RP) gần TL431. Mydigit ghi nhận các sạc đời mới phần lớn đã bỏ biến trở, dùng toàn điện trở cố định để thông số ổn định hơn.

Chỉ nên chỉnh trong một trường hợp: sau khi sửa (thay TL431, điện trở phân áp, op-amp) mà điện áp ra lệch khỏi thông số trên nhãn sạc và nhãn bình. Mục tiêu là đưa về đúng thông số, không phải "tăng cho bình nhanh đầy".

Thứ tự đúng theo mydigit:

1. Rút điện, xả tụ, xác định biến trở nào chỉnh mức cao, biến trở nào chỉnh mức nuôi, biến trở nào là dòng (đo theo mạch, không đoán).
2. Chỉnh mức cao trước, vì điện trở dưới TL431 ảnh hưởng cả hai mức.
3. Sau đó mới chỉnh mức nuôi.
4. Chỉnh từng chút, đo bằng đồng hồ tốt, có tải giả.
5. Không giảm điện trở cảm dòng phía sơ cấp: mydigit cảnh báo giảm điện trở này dễ làm nổ MOSFET. Muốn giảm dòng sạc cho bình nhỏ thì tăng nhẹ trị số (họ nối thêm khoảng 0,4 Ω vào 0,5 Ω, dòng giảm từ 2,4 A xuống khoảng 1,66 A).

Vì sao không tự ý chỉnh:

• Điện áp mức cao chỉ cần lệch vài vôn trên bộ 48 V là đã vượt mức khuyến cáo trên mỗi ngăn. Ắc quy chì sẽ nóng, mất nước, phồng. Pin lithium sẽ bị sạc quá áp từng cell; lúc đó chỉ còn BMS cứu.
• Điện áp đúng phụ thuộc loại bình và nhiệt độ. Không có một con số chung cho mọi bình 48 V.
• Biến trở rẻ tiền, chỉnh xong rung lắc có thể trôi.
• Mở sạc, chỉnh hoặc thay linh kiện thường làm mất bảo hành sạc và có thể ảnh hưởng bảo hành pin.
• Tăng điện áp sạc, tăng dòng để "bình khỏe hơn" là độ chế. Thuê Thợ 365 không khuyến khích, vì rủi ro cháy nổ và hỏng pin lớn hơn nhiều so với lợi ích.

Dùng đúng sạc cho đúng loại pin

• Không dùng sạc chì cho pin lithium. Sạc chì 48 V đặt mức cao khoảng 58 V đến 59 V. Chia cho 13 cell NMC là khoảng 4,5 V mỗi cell, vượt xa 4,2 V của datasheet. Với pack LFP 16 cell, 59 V là khoảng 3,7 V mỗi cell, cũng cao hơn 3,6 V đến 3,65 V. Một số sạc chì còn có chế độ xung "phục hồi" bình, hoàn toàn không phù hợp lithium. Lúc này pin chỉ an toàn nếu BMS cắt đúng; BMS là lớp bảo vệ cuối, không phải thứ để dựa vào hằng ngày.
• Không dùng sạc lithium cho ắc quy chì. Điện áp thường thấp hơn và không có giai đoạn nuôi, bình sẽ thiếu dần.
• Cùng là lithium cũng phải đúng số cell và đúng hóa học. Sạc 54,6 V cho pack 13 cell NMC không sạc đầy pack LFP 16 cell; sạc 58,8 V (14 cell) cắm vào pack 13 cell là sạc quá.
• 48 V, 60 V, 72 V không thay cho nhau. Giắc giống nhau không có nghĩa là sạc dùng được.
• Xe chính hãng (VinFast, Yadea, Pega, Dat Bike, Honda, xe nhập Aima, Tailg, Niu...): ưu tiên sạc đi kèm xe hoặc sạc thay thế đúng mã của hãng. Một số hãng có giao tiếp giữa sạc và pin, sạc trôi nổi có thể không sạc được hoặc sạc sai.

Thay thế linh kiện

• UC3842/UC3843: thay đúng mã, không đổi chéo (ngưỡng VCC khác nhau, xem bài nguồn xung). KA3842, HY3842 là cùng chức năng; vẫn kiểm tra kiểu chân DIP-8 hay SO-8.
• MOSFET sơ cấp: VDS bằng hoặc cao hơn bản gốc (thường 600 V hoặc 650 V), ID bằng hoặc cao hơn, cùng kiểu vỏ. Ca của Jinxinyu đã thay 8N60 bằng PHX7NQ60E; luôn đối chiếu datasheet trước khi thay khác mã.
• Tụ ra: điện áp ít nhất như bản gốc, loại low ESR, 105 °C. Sạc 48 V hay dùng tụ 63 V; nếu điện áp mức cao đã gần 59 V thì nên chọn tụ 80 V hoặc 100 V để có dư.
• Diode ra: cùng kiểu (fast recovery hay Schottky), điện áp ngược và dòng bằng hoặc lớn hơn.
• Điện trở lấy mẫu 0,1 Ω và điện trở cảm dòng 0,2 Ω đến 0,8 Ω: đúng trị số, đúng công suất. Không thay bằng dây đồng.
• TL431, PC817, LM358/LM324: rẻ, nên thay luôn khi điện áp ra từng vọt cao.
• Quạt: đúng điện áp (thường 12 V), đúng chiều gió, đúng kích thước.
• Cầu chì: đúng dòng, đúng loại.

Khi hàn: vệ sinh vết cháy than trên bo, kiểm tra kỹ mối hàn chân TL431 và chân biến áp (bo sạc rung, nóng lâu ngày rất hay nứt chân hàn), lắp lại miếng cách điện của MOSFET và diode ra trên tản nhiệt.

An toàn: đọc trước khi mở sạc

• Phía sơ cấp có khoảng 300 V một chiều, tụ lọc lớn giữ điện sau khi rút phích. Xả tụ trước khi đo, cắm điện lần đầu qua bóng đèn nối tiếp. Chi tiết trong bài sửa nguồn xung.
• Phía ra 60 V đến 90 V một chiều có thể giật, nhất là tay ướt hoặc chạm hai tay vào hai cực. Tụ ra cũng giữ điện.
• Pin lithium có thể cháy nổ. Không sạc pin phồng, móp, chảy dịch; không sạc qua đêm khi pin đã có dấu hiệu bất thường; không đấu tắt (bypass) BMS để "sạc cho được". Sạc ở chỗ thoáng, xa vật dễ cháy, không sạc trong phòng ngủ hay lối thoát hiểm.
• Ắc quy chì nóng, phồng, sôi khi sạc: rút sạc, để nguội ở chỗ thoáng, kiểm tra cả sạc và bình trước khi sạc tiếp.
• Thử sạc với bình thật: luôn có người trông, đo nhiệt bình và sạc trong lần đầu sau khi sửa.
• Ngắt pin trước khi đụng vào mạch trên xe (bộ điều khiển, cổng sạc). Xem thêm quy trình đo lỗi xe điện không chạy.
• Máy hiện sóng: không kẹp que mass vào mass sơ cấp khi chưa có biến áp cách ly.
• Sạc cháy khét, nhựa chảy: theo khuyến nghị chung, nên thay sạc mới thay vì sửa, vì bo đã cháy than khó đảm bảo cách điện.

Câu hỏi thường gặp

Đo không tải sạc 48 V chỉ ra 55 V, có phải sạc yếu không?

Với sạc ắc quy chì, không. Khi không có tải, sạc báo xanh và ra điện áp mức nuôi, thường quanh 54 V đến 55 V. Muốn kiểm tra mức cao phải có tải đủ lớn để sạc chuyển sang đèn đỏ. Với sạc lithium, điện áp không tải phải gần điện áp cắt của pack.

Cắm sạc vào xe đèn xanh luôn là sạc hỏng?

Chưa chắc. Đèn xanh chỉ có nghĩa là dòng đang nhỏ. Nguyên nhân có thể là bình đã đầy, đường sạc trên xe bị hở (giắc, cầu chì, dây), BMS pin lithium đang ngắt sạc, hoặc ngưỡng chuyển đèn trong sạc bị lệch. Đo dòng sạc thật để khoanh vùng.

Đèn đỏ cả đêm không chuyển xanh thì sao?

Thường là bình yếu hoặc một bình trong bộ bị lệch, làm dòng không giảm xuống dưới ngưỡng. Thử sạc đó với bộ bình khác. Nếu bình khác vẫn đỏ mãi, kiểm tra LM358, điện trở ngưỡng và điện trở lấy mẫu dòng.

Có dùng sạc ắc quy chì để sạc pin lithium tạm được không?

Không nên. Sạc chì 48 V ra khoảng 58 V đến 59 V, cao hơn nhiều so với 54,6 V của pack 13 cell NMC. Pin chỉ còn dựa vào BMS để không bị sạc quá, và nếu BMS hỏng thì rủi ro cháy là có thật.

Biến trở trong sạc có phải để chỉnh cho bình đầy hơn?

Không. Biến trở dùng để hiệu chuẩn sạc về đúng thông số khi sản xuất hoặc sau khi sửa. Tăng điện áp để bình "đầy hơn" làm bình nóng, phồng, giảm tuổi thọ và mất bảo hành.

Quạt sạc dừng khi đèn xanh có bình thường không?

Trên nhiều mạch, quạt được điều khiển theo trạng thái sạc nên dừng khi chuyển xanh là bình thường. Nếu quạt không quay ngay cả khi đèn đỏ và sạc nóng, kiểm tra quạt, transistor 8050/8550 và NTC.

Thay UC3842 và MOSFET mà vẫn không ra điện?

Đo lại chân 8 xem có 5 V, đo điện trở mồi, tụ VCC, diode cuộn phụ. Sau đó đo phía thứ cấp: diode ra, tụ ra, TL431, opto. Có ca thực tế UC3842 cháy lặp lại do op-amp LM324 ở thứ cấp hỏng một phần.

Sửa sạc có đáng không hay nên mua mới?

Hỏng tụ ra, diode, quạt, TL431, dây giắc thì sửa rẻ và nhanh. Bo cháy than nặng, biến áp hỏng hoặc sạc đời cũ không rõ thông số thì mua sạc đúng loại thường an toàn hơn.

Đặt thợ sửa xe điện trên Thuê Thợ 365

Bộ sạc xe điện vừa có 300 V phía sơ cấp, vừa có 60 V đến 90 V phía ra, và một sai lệch vài vôn đủ làm hỏng bộ bình hoặc gây cháy pin lithium. Nếu bạn không có tải giả, ampe kế DC và không chắc thông số bình của xe, hãy để thợ có kinh nghiệm đo và hiệu chuẩn. Trên Thuê Thợ 365 bạn có thể đặt thợ sửa chữa gần nhà, hoặc đăng việc nhận báo giá để nhiều thợ cùng báo giá. Muốn tìm hiểu thêm, xem các lỗi thường gặp ở xe máy điện, xe đạp điện, sửa nguồn xung SMPS và các bài trong mục kiến thức cho thợ.