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電臺、對講機是野外地震勘探中不可缺少的輔助生產(chǎn)設備。隨著(zhù)地震勘探的發(fā)展,施工范圍越來(lái)越大,對講機的需求量也越來(lái)越多,目前,一個(gè)項目所需的通訊設備少則幾十臺,多則上百臺。而充電器是對講機不可缺少的附件,它的好壞直接影響著(zhù)對講機的使用效果及壽命,因此,充電器的維修也是對講機維修中的一項重要工作。 GP88S 對講機是目前使用的主力機型之一,它的充電器設計獨特,具有開(kāi)關(guān)電源的特性,使用脈沖涌動(dòng)充電提高電池的使用壽命,降低鎳鎘電池和鎳氫電池常出現的“記憶”效應,安全穩定且保護功能強大,可以識別電池類(lèi)型,而且提供合適的充電電流,其指示燈的顯示狀態(tài)明確,給人以耳目一新之感。 GP88S 對講機的充電器座是由MOTOROLA公司設計制造,主要以電壓驅動(dòng)型脈寬調制控制集成電路TL494 為核心元件, 外加EPROM 5180539Y02 和一些外圍元件。要弄懂此充電器座的工作原理,須先弄清TL494 的管腳的配置及其功能以及電池的電路結構。 TL494 管腳配置及其功能 TL494 的內部電路由基準電壓產(chǎn)生電路、振蕩電路、間歇期調整電路、兩個(gè)誤差放大器、脈寬調制比較器以及輸出電路等組成。圖1 是它的管腳示意,其中1 、2 腳是誤差放大器Ⅰ的同相和反相輸入端;3 腳是相位校正和增益控制;4 腳為間歇期調理,給它加0～3.3V 電壓時(shí)可使截止時(shí)間從2 %線(xiàn)性變化到100 %;5 、6 腳分別用于外接振蕩電阻和振蕩電容;7 腳為接地端;8 、9 腳和11 、10 腳分別為T(mén)L494內部?jì)蓚�(gè)末級輸出三極管集電極和發(fā)射極;12 腳為電源供電端;13 腳為輸出控制端,該腳接地時(shí)為并聯(lián)單端輸出方式,接14 腳時(shí)為推挽輸出方式;14 腳為5V 基準電壓輸出端,最大輸出電流為10mA ;15 、16 腳是誤差放大器Ⅱ的反相和同相輸入端。 電池電路結構圖 從電池的電路結構(見(jiàn)圖2) 可以看出,電池之間用了多個(gè)防止電池短路的開(kāi)關(guān);并在充電2 腳設置了編碼寄存器,用于識別電池類(lèi)型并提供合適的充電電流。從這里還可看出,如果電池是仿冒產(chǎn)品,則不能進(jìn)行充電。 圖3 是GP88S 對講機的充電器座電路簡(jiǎn)圖,充電器座的充電電壓的大小是根據電池類(lèi)型及其需求來(lái)進(jìn)行調整的,采用脈沖調寬式進(jìn)行調制,隨著(zhù)充電電池電量的不斷增高, TL494 16 腳的電位也隨之不斷上升,而TL494 8 腳、11 腳的脈寬占空比則不斷減小,而調整管的導通或關(guān)閉是由TL 494的8腳、11 腳輸出的脈沖的占空比來(lái)進(jìn)行調整輸出的(輸出為脈沖涌動(dòng)的充電電壓) ,占空比的不斷減小使充電電壓也不斷降低,充電電流就越來(lái)越小,當電池充電達到預定值時(shí),則無(wú)輸出電壓,顯示為綠燈常亮,表示此電池已充滿(mǎn)。 充電器的工作原理 當一個(gè)需充電的電池插入充電器座后,首先EPROM 組件的6 腳接收一個(gè)編碼信號,接著(zhù)可能出現兩種情況: 1) 編號不正確時(shí)(即該電池不是正規的MOTOROLA 產(chǎn)品) ,EPROM 2 腳輸出一個(gè)高電平,輸入到TL494 2 腳的電平為高電平,使TL494 的8 腳、11 腳不能輸出方波信號,即無(wú)輸出充電電壓,紅燈閃爍,這表示不能充電; 2) 編號正確時(shí),7 腳接收一個(gè)信號,2 腳輸出低電平,輸入到TL494 2 腳,即差分放大器Ⅰ的反相輸入端IN - 。然后EPROM 1 腳和TL494 3 腳均輸入低電平, TL494 16 腳進(jìn)行分壓,電位低于4V ,這就使TL494 8 腳、11 腳輸出寬度一定的方波信號,對調整管進(jìn)行調制,此時(shí)紅燈常亮,表示可以充電。 面臨的問(wèn)題及解決方案 雖說(shuō)GP88S 對講機充電器座具有上述的諸多優(yōu)點(diǎn),但在我們實(shí)際工作中,發(fā)現它的損壞率非常大,這與我們的工作環(huán)境和使用方法有關(guān)。該充電器要求輸入電壓在16 ±20 %V ,而且還專(zhuān)門(mén)配置了一個(gè)交流輸入經(jīng)整流的充電頭。然而,在野外工作時(shí),因經(jīng)常不能回到營(yíng)地,沒(méi)有220V 交流電壓,因而,往往不用充電頭,而將充電器直接接到電瓶上進(jìn)行充電,顯然,電瓶電壓會(huì )超出其規定的范圍。另外,若操作人員稍有不慎,將電源接反,就會(huì )燒壞其電路及元件,因為該充電器是由貼片式元件組成的,所以,常常大部分組件被燒壞到不可修復的程度,因而造成缺件,特別是EPROM 組件。 針對這種情況,我們不得不根據野外工作的環(huán)境特點(diǎn),利用原電路板和充電座,對其不能修復的充電器進(jìn)行改造。 1. 改造方案一 第一種方案簡(jiǎn)單易行,只需增加三個(gè)電阻,這時(shí),充電電壓是根據充電電流的大小由電阻( 5W 50Ω) 調節的。但此方案輸入電壓比較大時(shí),給電池 的充電電流相應也比較大,對電池的壽命有較大影響,而且電瓶的耗電量大。圖4 是改造后的充電器座電路圖。 2. 改造方案二 此方案是第一種方案的改進(jìn)型。安裝時(shí)將原充電器中的PNP 調整管換成NPN 的三極管(2M6121) 。由于用了調整三極管,因此,此方案中,無(wú)論輸入電壓如何變化,給電池的充電電壓都恒定,輸出電壓總在9～10V ,對電池壽命影響比第一方案小,耗電量也比第一方案要小。圖5 是按方案二改造后的充電器電路圖。 結束語(yǔ) 雖然以上介紹的這兩個(gè)應急改造方案犧牲了原充電器的獨特優(yōu)異特性,但是,作為在野外應急是行之有效的辦法,盡管如此,我們仍然建議大家盡量修復原裝充電器,以延長(cháng)電池的使用壽命。 |
