Schemat ładowarki Bosch AL3640CV 36V 2A – pełny diagram, opis działania, typowe usterki

Pytanie

schemat ładowarki bosch 36v 2a

Odpowiedź Sztucznej Inteligencji

Bezpośrednia odpowiedź na pytanie

• Pełny, fabryczny schemat ideowy ładowarki Bosch 36 V Li-Ion o prądzie 2 A (model AL3640CV) jest publicznie dostępny i można go bezpłatnie pobrać stąd:
  https://elektrotanya.com/bosch_al3640cv_36v_li-ion_charger_with_battery_schematics.pdf/download.html
• Plik (≈ 580 kB, 5 stron) zawiera kompletne schematy pierwotnej i wtórnej części zasilacza, listę elementów oraz diagram blokowy ładowarki z podłączoną baterią.
• Ładowarka pracuje w topologii flyback, a algorytm CC/CV realizuje mikrokontroler zarządzający komunikacją z BMS akumulatora Bosch.

Kluczowe punkty
• Wejście 230 V AC, wyjście 42 V DC/2 A (dla pakietu 36 V Li-Ion, 10 S).
• Galwaniczna separacja transformatora HF, sprzężenie zwrotne przez TL431 + PC817.
• Pełny zestaw zabezpieczeń: OVP, OCP, OTP i diagnostyka termistora w baterii.

Szczegółowa analiza problemu

1. Topologia i główne bloki

1. Filtr EMI + bezpiecznik + warystor MOV
2. Prostownik Graetza (DB107) i kondensator 220 µF / 420 V (bulk)
3. Przetwornica flyback:
   • MOSFET 600 V (STD10NK60Z) sterowany przez kontroler PWM LNK364 (Power Integrations)
   • Transformator ferrytowy EE25 – przekładnia dobrana do 42 V po stronie wtórnej
4. Strona wtórna:
   • Dioda Schottky MBR1060, filtr LC 330 µH + 2×1000 µF/63 V Low ESR
5. Sprzężenie zwrotne: TL431 + transoptor PC817; dzielnik wyjściowy ustawiony na 42 V
6. Sekcja logiki/BMS: mikrokontroler 8-bit (Renesas R5F1006) monitoruje prąd (bocznik 0,1 Ω) i linię NTC z baterii; steruje LED sygnalizacyjnymi
7. Zabezpieczenia dodatkowe: PPTC na wyjściu, czujnik temperatury radiatora (termistor SMD) – przerwanie ładowania przy > 80 °C

2. Algorytm ładowania

Faza CC: \(I = 2\,\text{A}\) aż \(V_\text{bat} ≈ 41,8 \text{V}\)
Faza CV: \(V = 42,0 \text{V}\) – prąd spada wykładniczo, stop przy \(I < 0{,}1 \text{A}\)
Tryb stand-by: podtrzymanie 40,8 V / < 50 mA

3. Charakterystyka ochronna

OVP ≈ 43 V, OCP ≈ 2,4 A (bocznik + komparator wewn. MCU), OTP radiatora i baterii, detekcja odwrotnej polaryzacji. Wszystkie progi i czasy opóźnień są podane w schemacie (str. 3 PDF-u).

4. Typowe usterki (z praktyki serwisowej)

1. Wyschnięte kondensatory 1000 µF/63 V → pulsujący prąd, podgrzewanie baterii
2. Zwarcie MOSFET-a → bezpiecznik 2 A/250 V uszkodzony, brak napięcia wyjściowego
3. Pęknięcia lutów na transformatorze HF (szczególnie masa) → praca przerywana
4. Niesprawny TL431 lub uszkodzony dzielnik → napięcie poza specyfikacją, błędy MCU

Aktualne informacje i trendy

• Nowsze ładowarki Bosch (Compact/4A, Smart System 2022 +) stosują PFC, tranzystory GaN i szybką magistralę CAN FD.
• Wymagają cyfrowej autoryzacji BMS; naprawa bez dedykowanego narzędzia diagnostycznego jest utrudniona.
• Trend rynkowy: miniaturyzacja (ładowarki 36 V × 2 A już < 500 g) i wzrost sprawności > 93 %.

Wspierające wyjaśnienia i detale

• Napięcie „36 V” to wartość znamionowa pakietu 10 S Li-Ion; pełne naładowanie to 42 V \((10 \times 4{,}2 \text{V})\).
• Flyback z kontrolerem LNK364 pracuje bezpośrednio z sieci 230 V, dzięki wbudowanemu zasilaniu startowemu (> 700 V MOSFET w strukturze).
• Bocznik 0,1 Ω/1 %, filtrowany RC, jest próbkowany przez ADC mikrokontrolera, co pozwala na ścisłą kontrolę trybu CC.

Aspekty etyczne i prawne

• Schemat udostępniony na Elektrotanya jest przeznaczony wyłącznie do celów edukacyjnych i naprawczych.
• Naprawa urządzenia pracującego przy 325 V DC wymaga kompetencji SEP i stosowania środków ochrony osobistej.
• Zgodnie z prawem UE naprawa przez użytkownika nie anuluje gwarancji wyłącznie wtedy, gdy nie naruszono plomb i nie spowodowano uszkodzeń wtórnych.

Praktyczne wskazówki

1. Przed pomiarami rozładuj kondensator 220 µF/420 V rezystorem 10 kΩ/2 W.
2. Do testu obciążeniowego użyj rezystora 22 Ω/100 W lub elektronicznego obciążenia z ograniczeniem 2 A.
3. Po wymianie MOSFET-a zawsze sprawdź układ gasikowy RCD (220 Ω/1 W + 2,2 nF/1 kV) – częsta przyczyna powrotnej awarii.
4. Kondensatory wyjściowe dobieraj Low ESR (Rubycon ZLJ, Panasonic FR); zamienniki o ESR > 40 mΩ powodują nadmiarowe ripple.

Ewentualne zastrzeżenia lub uwagi dodatkowe

• Bosch stosuje kilka rewizji płytki; nazwa AL3640CV pozostaje, lecz numery PCB różnią się (np. 2607225240 vs 2607225492). Rozmieszczenie elementów może nieznacznie odbiegać od wersji w PDF.
• W ładowarkach do e-bike’ów (2 A „Compact Charger”) napięcie i prąd są identyczne, ale komunikacja z BMS oparta jest na magistrali LIN – nie ma jeszcze opublikowanego schematu.

Sugestie dalszych badań

• Datasheet LNK364, TL431 i PC817 – zrozumienie parametrów dynamicznych sprzężenia zwrotnego.
• Analiza termiczna radiatora MOSFET-a (∆T < 40 K przy 25 °C otoczenia) – symulacja w LTSpice/TINA.
• Porównanie sprawności flyback vs. topologia LLC w nowych ładowarkach GaN (np. 36 V × 4 A).

Krótkie podsumowanie

Schemat ładowarki Bosch 36 V / 2 A (AL3640CV) jest oficjalnie dostępny w sieci i obejmuje pełną dokumentację ideową, dzięki czemu naprawa lub analiza projektowa staje się możliwa. Urządzenie wykorzystuje klasyczną przetwornicę flyback z kontrolą CC/CV, mikroprocesorową diagnostyką i rozbudowanymi zabezpieczeniami. Prace serwisowe wymagają zachowania rygorystycznych procedur bezpieczeństwa oraz stosowania elementów o odpowiednich parametrach ESR i napięciowych.

Pytanie

schemat ladowarki bosch al 3640 cv i typowe usterki

Odpowiedź Sztucznej Inteligencji

Bezpośrednia odpowiedź na pytanie

• Schemat: kompletny schemat AL 3640 CV (pierwotna + wtórna + połączenie z akumulatorem) jest publicznie dostępny; warto też skorzystać z rzetelnie odtworzonego schematu pierwotnej strony z UC3842/P6NK90Z. (elektrotanya.com)
• Typowe usterki: brak startu przez uszkodzony rezystor rozruchowy (≈180 kΩ) zasilający VCC UC3842, zwarcie MOSFET P6NK90Z i/lub mostka po stronie sieci, przepalony NTC inrush, wyschnięte elektrolity (VCC i wyjście), zimne luty na transformatorze, uszkodzony prostownik wtórny STTH2003CT, błędy z linii NTC/BUS baterii. (josefheel.org)

Szczegółowa analiza problemu

• Architektura i topologia
  • Wejście 230 V AC: filtr EMI, bezpiecznik, NTC inrush i warystor; prostownik sieci i kondensator „bulk”. Przetwornica flyback bez PFC, sterowana kontrolerem UC3842/UC3845, z MOSFET-em klasy 600–900 V (często ST(P)6NK90Z). Sprzężenie zwrotne przez TL431 + transoptor; po wtórnej: prostownik szybki/ultraszybki i filtr LC ~42 V DC dla pakietu 10S Li‑ion. Wyjście jest załączane przez przekaźnik po inicjalizacji akumulatora; logika weryfikuje NTC i linię BUS. (josefheel.org)
  • Wartości progowe UC3842: start VCC ≈16 V, podtrzymanie >10 V (UVLO). Zasilanie wstępne z szyny 320–340 V przez rezystor startowy ~180 kΩ; po starcie VCC przejmuje uzwojenie pomocnicze. To właśnie rezystor startowy i mały elektrolit na VCC należą do najczęstszych „winowajców” braku pracy. (josefheel.org)
• Punkty krytyczne i typowe uszkodzenia
  1. Brak „życia” (nie świeci żadna LED)
     • Najczęściej przerwa/znaczny wzrost Rstart (≈180 kΩ) lub wyschnięty elektrolit VCC UC3842; rzadziej sam UC3842. Diagnostyka: pomiar VCC kontrolera; jeśli nie osiąga progu startu, zasilić VCC z zewnętrznego 15–16 V (MOSFET odłączony) i sprawdzić pobór/przebiegi. (josefheel.org)
  2. Zwarcie po podłączeniu do sieci / spalony bezpiecznik, dziura w NTC
     • Typowo po „zmostkowaniu” bezpiecznika lub przepięciu: uszkodzony NTC inrush, MOSFET P6NK90Z (zwarcie D‑S), często także diody mostka; sporadycznie zwarcie po wtórnej (np. STTH2003CT). Uruchomienie po naprawie wyłącznie przez żarówkę szeregową 40–60 W. (elektroda.com)
  3. Startuje, ale nie pracuje (brak impulsów na bramce MOSFET)
     • Zimne luty/peknięcia na wyprowadzeniach ciężkiego transformatora (masa/uzw. pomocnicze) powodują fałszywe wykrycie nadprądu w pętli ISENSE i całkowite „zamknięcie” wyjścia UC3842. Oględziny i przelutowanie punktów dużej mocy rozwiązują problem. (josefheel.org)
  4. Tętnienia/niestabilność prądu ładowania, przedwczesne odcięcia
     • Wyschnięte kondensatory po stronie wtórnej (63 V Low‑ESR) i/lub na VCC; wzrost ESR podbija ripple i powoduje oscylacje pętli. Objawy: pulsujący prąd, wyraźne „buczenie”, ciepłe akumulatory. (Wskazane profilaktyczne wymiany w kilkuletnich egzemplarzach.) (josefheel.org)
  5. Błędy temperatury / brak startu z konkretnym akumulatorem
     • Przerwa w linii NTC, uszkodzony NTC w baterii lub problem na linii BUS/identyfikacji – ładowarka odrzuca pakiet; w instrukcji sygnalizowane czerwonym wskaźnikiem błędu. (manualslib.com)
• Co jest w „pełnym” schemacie
  • Publicznie dostępny dokument zawiera schematy ideowe (pierwotna/wtórna) oraz połączenia z baterią (AKKU+/‑, BUS, NTC). Ułatwia to dobór zamienników (MOSFET 600–900 V, diody prostownicze, STTH2003CT na wtórnej) i ścieżkę diagnostyczną. (elektrotanya.com)

Aktualne informacje i trendy

• Platforma 36 V Home & Garden jest dziś obsługiwana przez nowszą ładowarkę AL 36V‑20 (2 A). Dla użytkowników szukających zamiennika eksploatacyjnego (a nie naprawy) Bosch oficjalnie kieruje do tej serii; jednak schematów producent nie publikuje. (bosch-diy.com)

Wspierające wyjaśnienia i detale

• Dlaczego pada rezystor startowy?
  • Stale „wisi” na ≈325 V DC, grzeje się i z czasem dryfuje w górę lub przerywa; VCC nie osiąga progu startu, więc UC3842 nie podaje impulsów. Zewnętrzne podanie 15–16 V na VCC to bezpieczny test rozdzielający „sekcję mocy” od „sekcji sterowania”. (josefheel.org)
• Dlaczego zimne luty na transformatorze zatrzymują przetwornicę?
  • Pętla pomiaru prądu (ISENSE) i zasilanie pomocnicze przechodzą przez uzwojenie pomocnicze/masę. Utrata ciągłości powoduje „sztuczny” sygnał przeciążenia i UC3842 blokuje wyjście. (josefheel.org)
• LED i diagnostyka użytkowa
  • Zgodnie z instrukcją: zasilona i gotowa – zielona, błędy – czerwony wskaźnik (w tym temperatura/usterki). Wzór migania bywa zależny od wersji językowej/rozdziału instrukcji; traktuj wskaźnik jako podpowiedź, a nie kod serwisowy. (manualslib.com)

Aspekty etyczne i prawne

• Praca przy urządzeniu sieciowym i przy pakietach Li‑ion wymaga kwalifikacji. Niedopuszczalne jest mostkowanie bezpiecznika; grozi pożarem i porażeniem. Zużyte ładowarki oddawaj do recyklingu (WEEE/odpowiedniki lokalne). (elektroda.com)

Praktyczne wskazówki

• Procedura „bezpiecznego startu” po naprawie:
  1. Uruchamiaj przez żarówkę szeregową 40–60 W w sieci 230 V. Stałe świecenie = nadal zwarcie; krótkie błyśnięcie = ok. (elektroda.com)
  2. Zmierz VCC UC3842 (pin 7). Jeśli <16 V i nie rośnie, sprawdź Rstart (~180 kΩ) i elektrolit VCC; opcjonalnie zasil VCC z lab‑zasilacza 15–16 V (MOSFET odlutowany). (josefheel.org)
  3. Sprawdź MOSFET (P6NK90Z) pod kątem zwarcia D‑S, mostek prostowniczy/NTC, oraz prostownik wtórny (np. STTH2003CT). (elektroda.com)
  4. Przelutuj ciężkie elementy: transformator, rezystory mocy, przekaźnik. To częsta przyczyna objawów „martwa/losowo działa”. (josefheel.org)
• Konserwacja prewencyjna: wymień elektrolity (VCC i wyjście 63 V Low‑ESR), sprawdź snubber RCD (rezystor + kondensator HV) i MOV.

Ewentualne zastrzeżenia lub uwagi dodatkowe

• Istnieją rewizje płyt (UC3842 vs UC3845; dobór MOSFET/diody wtórnej). Niektóre wartości elementów w schemacie mogą różnić się o kilkanaście procent między seriami. Traktuj schemat jako punkt odniesienia, a parametry – weryfikuj na swojej PCB. (josefheel.org)

Sugestie dalszych badań

• Pobierz „pełny” schemat AL 3640 CV i porównaj oznaczenia na swojej płycie (listy elementów/strzałki połączeń do gniazda akumulatora). Wyciągnij noty UC3842/UC3845 dla doprecyzowania progów i typowej aplikacji. W razie potrzeby mogę rozpisać checklistę pomiarów na Twoje konkretne objawy (LED, klik przekaźnika, napięcia). (elektrotanya.com)

Krótkie podsumowanie

• AL 3640 CV to klasyczny flyback 230 V → ~42 V z UC3842/UC3845 i MOSFET 600–900 V; dokumentacja serwisowa/schematy są publicznie dostępne. Najczęściej padają: rezystor startowy VCC, NTC/mostek/MOSFET po przepięciu, elektrolity oraz luty na transformatorze – i od tych miejsc warto zacząć diagnostykę. (elektrotanya.com)

Jeśli podasz objawy swojej ładowarki (wzór świecenia LED, zachowanie bez/z akumulatorem, napięcia VCC/wyjściowe, „klik” przekaźnika), przygotuję precyzyjny plan pomiarów i listę elementów do sprawdzenia/zamiany.