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華為HW-05200C3W充電器工作原理
1．華為HW-05200CW3充電器
如圖1所示為華為USB手機充電器HW-050200C3W,。產(chǎn)品規(guī)格：輸入AC100～240V，50Hz/60Hz&0.5A（MAX）,；輸出5.0V@2A,。
圖1 華為USB手機充電器HW-0502003CW
如圖2所示為華為USB手機充電器HW-050200C3W電路原理圖。市電經(jīng)保險絲F1輸入,，DB1橋堆式整流,、、與組成型濾波電路,；濾波后的電壓經(jīng)變壓器T1初級繞組加到開關(guān)管Q1(SW6070）的漏極,。是磁阻，抑制差模干擾,。DR1是壓敏電阻,，防止雷擊等浪涌電壓可能對開關(guān)電源造成的損壞。
圖2
華為USB手機充電器HW-050200C3W電路原理圖
在本電路中用到集成式開關(guān)控制器FAN104,，是美國Fairchild公司出品的初級反饋（PSR）PWM控制器,。開關(guān)控制器FAN104采用SOIC8封裝，各管腳說明見表4-4,。
表4-4
開關(guān)控制器FAN104引腳功能
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管 腳
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管腳名稱
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功 能
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說 明
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1
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CS
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電路檢測
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此腳連接一個電流檢測電阻，用于檢測在恒壓（CV）調(diào)節(jié)中進(jìn)行峰值電流模式控制的MOSFET電流,，并在恒流（CC）調(diào)節(jié)中進(jìn)行輸出電流調(diào)節(jié),。
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2
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柵極
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PWM信號輸出
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此腳內(nèi)部采用圖騰柱輸出驅(qū)動器，用于驅(qū)動功率MOSFET,。
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3
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V DD
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電源
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集成電路工作電流和MOSFET驅(qū)動電流通過此腳提供,，外接濾波電容器,；啟動和關(guān)斷的閥值電壓分別為16V和5V；工作電流低于3.5mA,。
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4
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COMR
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導(dǎo)線補償
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在該腳與GND之間連接電容和電阻,，用于補償恒壓（CV）調(diào)節(jié)中，因輸出導(dǎo)線損耗而導(dǎo)致的電壓降落,。
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5
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VS
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電壓檢測
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該腳檢測輸出電壓信息和放電時間,，以便進(jìn)行恒壓（CV）和恒流（CC）調(diào)節(jié)；該引腳連接一個自變壓器輔助繞組的分壓電阻,。
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6
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GND
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接地
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7
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NC
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空腳
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8
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HV
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直流高壓
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接外部高壓直流母線,，經(jīng)內(nèi)高壓電流源轉(zhuǎn)換成工作電壓V DD
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是啟動電阻，把直流母線的高壓送到FAN104的8腳,，內(nèi)部振蕩器開始工作,，2腳輸出PWM脈沖，隨后輔助繞組和次級繞組產(chǎn)生脈沖電壓,。輔助繞組的脈沖電壓一路經(jīng)二極管D6,、整流給FAN104供電；另一路經(jīng)電阻與分壓（濾波雜波）加到內(nèi)部電壓誤差放大器反相端（見下文）,，與同相端的精密基準(zhǔn)電壓比較,，輸出放大的電壓誤差信號COMV，控制2腳輸出PWM的占空比,。
FAN104的1腳用于檢測開關(guān)管的峰值電流,，并聯(lián)電阻的壓降正比于其電流。在恒流輸出時,，1腳檢測的正比于開關(guān)管的峰值電流的電壓,，加到內(nèi)部電流誤差放大器反相端，與同相端的精密基準(zhǔn)電壓比較,，輸出放大的電流誤差信號COMI,，控制2腳輸出PWM的占空比。
本電路省去了光耦,、降低了成本,。但因輸出電壓與、及初次匝比有關(guān),，因此一旦確定了初次匝比,，若要設(shè)計輸出電壓為5V，則,、的比值就定了,，實際選擇、的阻值時,，未必符合標(biāo)準(zhǔn)系列,。比如,，電路圖中、
的值都不是標(biāo)準(zhǔn)系列的阻值,。
若把接地端斷開串接不同電阻到,，負(fù)載時（給充電寶充電）輸出電壓也不同：串接的電阻越大，輸出的電壓越低,。比如,，820Ω時，開關(guān)頻率約為57kHz,，輸出電壓為4.80V,；1.5kΩ時，開關(guān)頻率約為40kHz,，輸出電壓為4.64V,。
如圖3所示空載與負(fù)載（給充電寶充電）時，F(xiàn)AN104的2腳與開關(guān)管漏極的電壓波形,。當(dāng)負(fù)載加重時,，工作頻率提高到85kHz且不再隨負(fù)載加重而提高（參見蘋果iphone5充電器滿載工作波形）。
圖3FAN104W的2腳與Q1 漏極電壓波形
若輸出短路,，FAN104的2腳會間歇輸出占空比很小的PWM,，如圖4所示,。也就是說FAN104具有關(guān)斷重啟功能，在最惡劣的故障發(fā)生時起保護(hù)作用。
圖4
輸出短路FAN301的2腳會間歇輸出占空比很小的PWM
二,、負(fù)載能力
1,、負(fù)載10歐,，輸出電壓4.93V,，輸出電流493mA，輸出功率2.43W
2,、負(fù)載5歐,，輸出電壓4.97V，輸出電流994mA,，輸出功率4.94W
3,、負(fù)載10/3歐，輸出電壓5.01V,，輸出電流1.5A,，輸出功率7.5W
4、負(fù)載2.5歐,，輸出電壓5.04V,，輸出電流2A，輸出功率10W
可見華為本款充電器輸出電流果然有其標(biāo)稱的2A,。
5,、負(fù)載2歐，輸出電壓4.16V,，輸出電流2.08A,，輸出功率8.65W
可見，當(dāng)輸出電流超出2A時,，輸出電壓下降,。開關(guān)控制器工作于恒流（CC）模式。
6,、負(fù)載充電寶,，輸出電壓4.97V
（筆者利用諾基亞充電器電路板輸出線路中的0.1歐電阻，串接在輸出電路中,，通過測量電阻兩端壓降,，可知輸出電流。由于串接的電阻很小,，對輸出電壓及輸出電流的影響可以忽略不計）
7,、負(fù)載充電寶，輸出電流982mA（測得0.1歐電阻壓降為98.2mV,可知輸出電流為982mA）
實際測試發(fā)現(xiàn),，筆者所用充電寶的充電電流在接通充電器時,，有一試充電的過程：從一兩百毫安開始，上升到八,、九百毫安開,，然后在九百多毫安穩(wěn)定下來。當(dāng)充電容量逐漸接近于95%以后,，充電電流減小到五百多,。。,。
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