手機(jī)(或其它小電器)充電器多如牛毛,,不同廠家的電路結(jié)構(gòu)大不相同,隨著科技的進(jìn)步新技術(shù),、新元件的出現(xiàn)又增加了新款的充電器,,再加上山寨充電器充斥其中,導(dǎo)致小小充電器電路結(jié)構(gòu)琳瑯滿(mǎn)目,,讓人應(yīng)接不暇,。但有一款比較現(xiàn)代也比較簡(jiǎn)潔、很容易看懂電路圖,、容易查找故障的分立元件充電器,,可作為經(jīng)典教材進(jìn)行研究,筆者使用這款充電器已有三年之久,,由于后來(lái)大電流的快充的出現(xiàn),,現(xiàn)在已經(jīng)不用它了,只將其作為一種研究對(duì)象進(jìn)行分析,,今天就將此分享給大家,。 電路原理圖見(jiàn)下圖:
電路圖分析: 一,、該電路屬于自勵(lì)、反激式,、變壓器耦合型,、PWM開(kāi)關(guān)電源;電源變換過(guò)程:交流(AC,,輸入市電)→直流(DC)→交流(AC,,高頻)→直流(DC,輸出),;電路由整流,、振蕩、穩(wěn)壓,、保護(hù)四大系統(tǒng)組成,。 二、輸入整流,、濾波電路:由二極管VD1,、電解電容器C1組成,屬于半波整流電路,,輸出脈動(dòng)直流電壓,,峰值電壓311v,經(jīng)電容濾波達(dá)到300v左右的直流電壓,。VD1為1N4007這個(gè)二極管使用比較普遍,,最大整流電流1A,最大反向電壓1000v,;電解電容器的耐壓要大于300v,; 三、振蕩電路:由R2,、VT1,、L1、L2,、C4,、R5組成,如果沒(méi)有L2,、C4、R5反饋支路的存在,,三極管VT1過(guò)著一種平淡的田園生活,,它通過(guò)偏置電阻R2提供合適的偏壓,形成了一般的放大電路,,但第三者---反饋電路的插足讓它的生活不再平靜,,而是動(dòng)蕩不安--形成了振蕩電流,。 L2為反饋線(xiàn)圈,從圖上L1,、L2同名端的關(guān)系看出該反饋屬于正反饋,,于是形成了振蕩電路,由于電容C4的存在導(dǎo)致該振蕩電路形成的振蕩是間歇振蕩,,不是正弦波,; 起振過(guò)程:電路接通時(shí),啟動(dòng)電阻R2為電路提供偏置電流,,于是VT1的集電極就有電流Ic通過(guò)Ic,當(dāng)集電極線(xiàn)圈L1電流發(fā)生變化時(shí)(0→增加),,就會(huì)產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì),方向上+下-,,因L2與L1同繞在一個(gè)磁心上,,于是L2在互感的作用下,產(chǎn)生下+上-的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),;它相當(dāng)于一個(gè)電源,,通過(guò)C4、R5,、三極管VT1的發(fā)射結(jié)形成了回路進(jìn)行充電,,于是三極管VT1的發(fā)射結(jié)電壓Ube在原來(lái)偏流的基礎(chǔ)上又增加了一個(gè)附加電流,Ib增加,,Ic隨之增加,,相應(yīng)L2互感電動(dòng)勢(shì)進(jìn)一步增加,反饋強(qiáng)烈的進(jìn)行,,于是在輸出端形成了很陡峭的一個(gè)輸出波形,。 但是這種增加不會(huì)無(wú)限制的提高,因?yàn)殡娙莸某潆娦再|(zhì)是這樣的:接通瞬間相當(dāng)于短路,,之后慢慢升高,,充電電流逐步減小,于是電容C2兩端的電壓逐步升高,,極性右+左-,,這個(gè)逐步增高的電壓對(duì)正反饋形成了阻礙,所謂“帶出徒弟餓死師傅”,,當(dāng)達(dá)到一定值時(shí),,其負(fù)值電壓與三極管VT1的發(fā)射結(jié)偏置電壓極性相反,使Ube逐漸減小,,減小到0.5v時(shí),,三極管就截止了。 截止時(shí)這時(shí)電容C4的電壓達(dá)到最大,,充電電流為零,,它不會(huì)因之而消停,,只要有機(jī)會(huì)就會(huì)放電。它的負(fù)電壓為電源電壓對(duì)其充電創(chuàng)造了條件,,于是電源電壓經(jīng)過(guò)R2對(duì)其反充電,,不僅抵消了其原有的充電電壓還對(duì)其反向充電,使其電壓左+右-,,并且逐步升高,,當(dāng)升高超過(guò)0.5v時(shí),于是三極管又具備了導(dǎo)通條件,,新一輪的振蕩又開(kāi)始了,,如此周而復(fù)始的進(jìn)行著。 從以上分析可知三極管VT1起到了開(kāi)關(guān)作用,,時(shí)而導(dǎo)通時(shí)而截止,,生生息息,不斷進(jìn)行著振蕩,。 當(dāng)三極管VT1截止時(shí),,會(huì)在L3兩端產(chǎn)生上+下-的互感電動(dòng)勢(shì),有電能輸出,,經(jīng)二極管整流,、濾波之后形成輸出直流;VD7,、R6為輸出指示電路,;只有截止時(shí)才會(huì)有輸出,導(dǎo)通時(shí)沒(méi)有,,這就是反激式的來(lái)由,。 四、穩(wěn)壓電路:由三極管VT2,、VD3,、C3、VD4,、VD5組成,;VD5在開(kāi)關(guān)三極管VT1截止時(shí)導(dǎo)通:L2上+,C3上+,、二極管VD5形成回路,;C3電壓上+下-,電壓6v,,上端接地電位0v,,則下端電位-6v,這是一個(gè)取樣電壓,,為標(biāo)準(zhǔn)值,,要使VD4導(dǎo)通,則在VD4左端電位0.2v即可,。當(dāng)電壓增高時(shí),,電容C3電壓增高,即下端電位低于-6v,,而VD4兩端電壓不變,,于是左端電位被拉低,低于0.2v,,拉低了三極管VT1的基極電位,,使其飽和時(shí)間縮短,達(dá)到了穩(wěn)壓目的,。
短路保護(hù):由輸入端保護(hù)電阻R1實(shí)現(xiàn),但電源出現(xiàn)嚴(yán)重的短路故障時(shí),,R1會(huì)自我犧牲,,切斷電路避免進(jìn)一步的損壞; .R3,、C2,、VD2為尖峰吸收電路,用于保護(hù)三極管VT1.我們知道,,三極管在截止瞬間,,會(huì)產(chǎn)生一個(gè)下+上-的自感電動(dòng)勢(shì),與電源電壓疊加后超過(guò)1000v,,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了三極管的最大反向電壓,,通過(guò)這個(gè)電路,可以對(duì)這部分電能形成回路,,進(jìn)行釋放,,同時(shí)釋放的過(guò)程中,形成變化的電流,,可以將能量耦合到L3,; 過(guò)流保護(hù):R4為取樣電阻,當(dāng)三極管VT1的電流增加時(shí),,三極管VT1發(fā)射極電壓升高,,使三極管VT2導(dǎo)通,拉低了VT1的基極電壓,,使其飽和時(shí)間縮短,,達(dá)到了保護(hù)三極管的目的;
六,、二極管VD1,、VD2,、VD6、VD5,、VD4使用頻率不同,,故選擇不同的二極管,高頻的使用快恢復(fù)二極管,。變壓器采用高頻變壓器,。 這種電路作為小功率負(fù)載使用沒(méi)問(wèn)題,且電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,,體積較小,,但它的保護(hù)不夠完善,充電電流較小,,功率較小,,因此現(xiàn)在已經(jīng)不多見(jiàn)了,但作為開(kāi)關(guān)電源分析電路,,還是很有研究?jī)r(jià)值的,。
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