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.