2.75W低成本USB充电器适配器参考设计
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充电器低成本方案随着智能手机和电子设备的普及,人们对于充电器的需求也越来越大。
然而,高昂的成本却成为了购买充电器的一大障碍。
本文将介绍一种低成本的充电器方案,旨在帮助更多人方便、经济地获取充电器。
一、材料准备首先,为了制作低成本的充电器,我们需要准备以下材料:1. 电源适配器:选择一个常见且价格实惠的电源适配器,常见规格为5V输出,1A或以上的电流输出。
2. USB连接线:选择一个质量可靠、价格低廉的USB连接线,确保与电源适配器兼容。
3. 电池接口:根据需求选择合适的电池接口,通常为微型USB或Type-C接口。
二、组装步骤接下来,按照以下步骤组装充电器:1. 将电源适配器连接到电网插座并插入USB连接线的一端。
2. 将另一端的USB接口连接到电池接口。
3. 检查连接是否牢固,确保电源适配器的电源指示灯亮起。
三、注意事项在使用低成本充电器的过程中,需要注意以下事项:1. 选购质量可靠的电源适配器,避免使用廉价且质量不过关的产品,以免对设备造成损害。
2. 定期检查连接线和接口的插拔是否良好,确保充电的稳定性。
3. 切勿将充电器与液体或金属物质接触,以免发生短路和火灾等危险。
四、成本节约低成本的充电器方案不仅在材料准备上具有优势,同时也能在长期使用过程中节约成本。
1. 选择价格实惠的电源适配器和USB连接线,可以降低购买成本。
2. 低功耗和高效率的充电器能够减少电费消耗,进一步降低使用成本。
五、安全保障使用低成本充电器时,我们必须确保安全。
为此,我们可以采取以下措施:1. 当充电器闲置时,及时从电源插座中拔出避免无效的功耗。
2. 避免在潮湿或有水分的环境下使用充电器,以免发生触电事故。
3. 如果充电器出现异常,例如发热、冒烟或气味,应立即停止使用并将其送至专业维修机构进行检查和维修。
六、总结通过上述低成本充电器方案,我们可以方便、经济地获得充电器,并且在使用过程中保持安全。
购买高价充电器不再是必要,我们可以通过合理选择材料和正确使用来实现成本节约。
20-75W-交流适配器高频开关变压器的设计及软件单路输出功率20~75W 交流适配器高频开关变压器的设计及软件--------------------------------------------------------------------------------1引言AC/DC适配器(ADAPTER)高频电子变压器的设计有很多制约条件,比如空间体积、热的问题、转换器的效率、电磁干扰、PWM控制IC、性价比等。
所以磁心选用受到一定的限制,不像一般资料中介绍的满足功率容量即可,选择的余地不大。
所以本文不讲解具体的磁心选择,仅利用计算软件对磁心的功率容量进行校验。
目前与NOTEBOOK和LCD配套的中高档ADAPTER 工作频率在60KHz~100KHz左右。
变压器的绕组已用上了三重绝缘线,再要做小变压器已经有难度。
我们知道小型化开关变压器有两种方法:一、提高开关频率,带来的问题是对EMI的控制有一定难度;二、选用更高饱和磁通密度的磁心材料,如TDK公司的PC95和PE33 见表(1)。
如果在100℃时Bsat能达到450mT~500mT,那么我们在设计开关变压器时就能使用更少的圈数,减少铜损,同时又能提高初级绕组的电感量,降低峰值电流,减少开关管的能量损耗,从而减少开关变压器的体积,进一步地实现ADAPTER 的小型化。
因为技术难度和材料成本等因素的制约,目前还没有看到这些新材料大量地使用。
这些中高档的ADAPTER通常选用RM、PQ、EQ(DS)型磁心,这主要是罐型(POT型)磁心比EE、ER型磁心有更好的磁屏蔽优点,能减少EMI的传播,然而绕线和出线等加工工艺比较困难,而这些中高档ADAPTER大部分是单路输出。
所以本文讲述的AC/DC ADAPTER 开关变压器的磁心大部分是选用罐型磁心的变形:PQ、RM、DS等折中的方案。
它们在相同的输出功率下,比EE、ER 型磁心体积要小,温升要低,而且EMI也比EE、ER型磁心好,磁心加工要困难些,当然它们的价格相对要高些。
概述HX4055M 是一款完整的单节锂离子电池带电池正负极反接保护采用恒定电流/恒定电压线性充电器。
其SOT 封装与较少的外部元件数目使得HX4055M 成为便携式应用的理想选择。
HX4055M 可以适合USB 电源和适配器电源工作。
由于采用了内部PMOSFET 架构,加上防倒充电路,所以不需要外部检测电阻器和隔离二极管。
热反馈可对充电电流进行调节,以便在大功率操作或高环境温度条件下对芯片温度加以限制。
充电电压固定于4.2V,而充电电流可通过一个电阻器进行外部设置。
当充电电流在达到最终浮充电压之后降至设定值1/10时,HX4055M 将自动终止充电循环。
当输入电压(交流适配器或USB 电源)被拿掉时,HX4055M 自动进入一个低电流状态,将电池漏电流降至2uA 以下。
也可将HX4055M 置于停机模式,以而将供电电流降至40uA 。
HX4055M 的其他特点包括充电电流监控器、欠压闭锁、自动再充电和一个用于指示充电结束和输入电压接入的状态引脚。
应用充电座蜂窝电话、PDA 、MP3播放器 蓝牙应用典型应用电路图500mA 单节锂离子电池充电器特点锂电池正负极反接保护;高达 500mA 的可编程充电电流;无需 MOSFET 、检测电阻器或隔离二极管;用于单节锂离子电池恒定电流/恒定电压操作,并具有可在无过热危险的情况下实现充电速率最大化的热调节功能;可直接从 USB 端口给单节锂离子电池充电;精度达到±1%的4.2V 预设充电电压; 用于电池电量检测的充电电流监控器输出;自动再充电;1 个充电状态开漏输出引脚; C/10 充电终止;待机模式下的供电电流为40uA ; 2.9V 涓流充电器件版本; 软启动限制了浪涌电流; 采用SOT23-5封装400mA 电流完整的充电循电流完整的充电循环环(700mAh )引脚示意图引脚引脚分配分配分配图图引脚序号引脚名称 引脚说明1 CHRG 漏极开路输出的充电状态指示端2 GND 地3 BAT 充电电流输出4 VCC 正输入电源电压5PROG充电电流设定、充电电流监控和停机引脚绝对最大额定值输入电源电压(V CC ).........................................................................................................-0.3V ~9VPROG.....................................................................................................................-0.3V ~V CC +0.3V BAT............................ .....................................................................................................-4.2V ~7V CHRG ...........................................................................................................................-0.3V ~10V BAT 短路持续时间......................................................................................................................连续 BAT 引脚电流.........................................................................................................................500mA PROG 引脚电流.....................................................................................................................800uA 最大结温..................................................................................................................................145℃ 工作环境温度范围. .......................................................................................................-40℃~85℃ 贮存温度范围..............................................................................................................-65℃~125℃ 引脚温度(焊接时间10秒)...................................................................................................260℃电气特性符号参数条件最小值典型值最大值单位VCC 输入电源电压 4.0 5 9.0 VICC 输入电源电流充电模式,RPROG=11K待机模式(充电终止)停机模式(RPROG未连接,VCC<VBAT,或VCC<VUV)150404040500100100100uAVFLOAL 稳定输出(浮充)电压0℃≤TA≤85℃,IBAT=40mA4.158 4.2 4.242 VIBAT BAT引脚电流RPROG=11K,电流模式RPROG=3.6K,电流模式RPROG=2.2K,电流模式待机模式,VBAT=4.2V停机模式(RPROG未连接)睡眠模式,VCC=0V80290480100310500-2.5±1-1120320520-6±2-2mAmAmAuAuAuAITRIKL 涓流充电电流VBAT<VTRIKL,RPROG=11K 10 15 20 mA VTRIKL 涓流充电门限电压RPROG=11K,VBAT 上升 2.75 2.9 3.0 V VTRHYS 涓流充电迟滞电压RPROG=11K 60 80 100 mV VUV VCC欠压闭锁门限从VCC低至高 3.4 3.6 3.8 V VUVHYS VCC欠压闭锁迟滞150 200 300 mVVMSD 手动停机门限电压PROG引脚电平上升PROG引脚电平下降3.401.903.502.003.602.10VVASD VCC-VBAT闭锁门限电压VCC从低到高VCC从高到低6051003014050mVITERM C/10终止电流门限RPROG=11KRPROG=1.66K83010401250mVVPROG PROG引脚电压RPROG=11K,电流模式0.9 1.0 1.1 V ICHRG CHRG 引脚漏电流VCHRG=5V(待机模式)0 1 uA VCHRG CHRG 引脚输出低电压ICHRG=5mA 0.3 0.6 V ∆VRECHRG 再充电电池门限电压VFLOAT-VRECHRG 100 150 200 mV TLIM 限定温度模式中的结温120 ℃RON功率FET“导通”电阻(在VCC与BAT 之间)650 mΩtss 软启动时间IBAT=0至IBAT=1000V/RPROG 20 uS tRECHARGE 再充电比较器滤波时间VBAT高至低0.8 1.8 4 mS tTERM 终止比较器滤波时间IBAT降至ICHG/10以下0.8 1.8 4 mS IPROG PROG引脚上拉电流 2.0 uA典型性能特征内部框架图工作原理HX4055M是一款采用恒定电流/恒定电压算法的单节锂离子电池充电器。
5V-USB充电器电路图,有详细制作步骤USB充电器套件,又名MP3/MP4充电器,输入AC160-240V,50/60Hz,额定输出:DC 5V 250mA(标签贴纸为500mA,如果要长期输出更大电流,请更换Q1为13003)。
MP3和MP4在全国范围大量流行,不过作为日常用品的充电器由于直接和220V高压相连,具有故障率较高,容易损坏的特点,特别是买到那些不成熟的产品后,真是苦不看言。
最后,受学校老师委托,我们联系到了一款成熟量产的充电器套件,现在一同给广大电子爱好者分享。
下面是对着实物绘制的电路原理图:(电路板上有多种元件安装方法,安装请与原理图、实物图为准,PCB板上有些元件孔是不要安装的,有些元件要装在别的元件孔上,这点请注意!)说明:为了简化电路,达到学习目地,图中用1欧的电阻F1起到保险丝的作用,用一个二极管D1完成整流作用。
接通电源后,C1会有300V左右的直流电压,通过R2给Q1的基极提供电流,Q1的发射极有R1电流检测电阻R1,Q1基极得电后,会经过T1的(3、4)产生集电极电流,并同时在T1的(5、6)(1、2)上产生感应电压,这两个次级绝缘的圈数相同的线圈,其中T1(1、2)输出由D7整流、C5滤波后通过USB座给负载供电;其中T1(5、6)经D6整流、C2滤波后通过IC1(实为4.3V 稳压管)、Q2组成取样比较电路,检测输出电压高低;其中T1(5、6)、C3、R4还组成Q1三极管的正反馈电路,让Q1工作在高频振荡,不停的给T1(3、4)开关供电。
当负载变轻或者电源电压变高等任何原因导致输出电压升高时,T1(5、6)、IC1取样比较导致Q2导通,Q1基极电流减小,集电极电流减小,负载能力变小,从而导致输出电压降低;当输出电压降低后,Q2取样后又会截止,Q1的负载能力变强,输出电压又会升高;这样起到自动稳压作用。
本电路虽然元件少,但是还设计有过流过载短路保护功能。
当负载过载或者短路时,Q1的集电极电流大增,而Q1的发射极电阻R1会产生较高的压降,这个过载或者短路产生的高电压会经过R3让Q2饱和导通,从而让Q1截止停止输出防止过载损坏。
SW3518S充电宝方案手机的充电宝一直都是手机的标配,但是苹果机的充电宝又不是很便宜,比如 iPhone 12,iPhone13,这三款都是在苹果系列产品上,苹果的充电宝,因为苹果系列使用了三款充电宝,所以很多朋友都有自己的充电宝。
今天介绍一个SW3518S方案,主要针对苹果机的USBType-C接口设计,另外一个是华为机标配 C口的 USBType-C接口充电宝设计;整个方案由三部分组成:其中 C口就是SW3518S的输入接口,另外两个是充电器;另外一个是连接手机的USBType-C接口充电宝设计。
首先在连接手机的 USBType-C接口之前加一个电源线,然后再将移动电源和充电器同时连接手机;当手机需要连接充电器时需要先把移动电源充满。
这个方案中使用了华为 EMUI 10多年了在手机端使用过很多次没有问题。
其次就是移动电源和充电器接口设置相同设计,所以也只需要将移动电源和充电器分别装入充电宝就可以了;最后通过使用USBType-C接口来为其他手机或者平板充电也是可以的。
最后大家可以看到整个方案是非常简单的设计,只需要将充电器插入设备即可完成所有的设计过程。
一、充电线设计先来看充电线,这是一根金属质地的粗线,两端各有一颗铜球,中间有一颗白色的电芯,所以两颗铜球之间一定要加电源线并加铜球。
铜球是为了使输入端(例如 USB)和输出端(例如电源)输出端(例如 AC)短路。
铜球底部还有四颗按钮,其中一颗是电源按键,还有一颗是电源线按键。
铜球的中间有一颗白色的电芯;另一颗是数据线按键。
由于铜球的正负极位于铜球中间的位置,所以两个电源线就靠着它把两个铜球连在一起使数据线和数据电线相连;另外两颗电芯位于数据线的两侧,使得线芯和数据线的电压电流能够通过数据线传输到数据电线中去。
需要注意的是,数据线必须是黑色的,因为数据线和输入端子板之间会有一个电阻丝,如果没有这个电阻丝,数据线和输入端子板之间就会充满电。
数据线和输入端子板之间也有一个电阻丝;因此在数据线之间是需要加一个电阻丝来进行连接形成一个固定的“磁铁”,保证数据线与导线分离和数据线之间能够可靠地实现供电隔离。
硬件设计:接⼝--USB2.0电路设计参考资料:⼀、USB2.0物理特性 1.1、USB接⼝ USB连接器包含4条线,其中VBUS、GND⽤于提供5V电源,电流可达500mA;⽽D+、D-⽤于USB数据传输。
D+、D-是⼀组差分信号,差分阻抗为90欧,具有极强的抗⼲扰性;若遭受外界强烈⼲扰,两条线路对应的电平会同时出现⼤幅度提升或降低的情况,但⼆者的电平改变⽅向和幅度⼏乎相同,所以两者之间的电压差值可始终保持相对稳定。
扩展:USB OTG(即USB On-The-Go)技术在完全兼容USB2.0标准的基础上,增添了电源管理(节省功耗)功能,它允许设备既可作为主机,也可作为外设操作,实现了在没有主机的情况下,设备与设备之间的数据传输。
例如数码相机直接连接到打印机上,通过OTG技术,连接两台设备间的USB⼝,将拍出的相⽚⽴即打印出来。
USB OTG接⼝中有5条线: 2条⽤来传送数据D+ 、D-; 2条是电源线VBUS、GND; 1条是ID线,⽤于识别不同的电缆端点,mini-A插头(即A外设)中的ID引脚接地,mini-B插头(即B外设)中的ID引脚浮空。
当OTG设备检测到接地的ID引脚时,表⽰默认的是A设备(主机),⽽检测到ID引脚浮空的设备则认为是B设备(外设)。
1.2、反向不归零编码(NRZI) 反向不归零编码(Non Return Zero Inverted Code)的编码⽅式⾮常简单,即⽤信号电平的翻转代表“0”,信号电平保持代表“1”。
这种编码⽅式既可以保证数据传输的完整性,还不需要传输过程中包含独⽴的时钟信号,从⽽可以减少信号线的数量。
但是当数据流中出现长“1”电平时,就会造成数据流长时间⽆法翻转,从⽽导致接收器丢失同步信号,使得读取的时序发⽣严重的错误;所以在反向不归零编码中需要执⾏位填充的⼯作,当数据流中出现连续6个“1”电平就要进⾏强制翻转(即⾃动添加⼀位“0”电平),这样接收器在反向不归零编码中最多每七位就会出现⼀次数据翻转,从⽽保证了接收器的时钟同步,同时接收器端会扔掉⾃动填充的“0”电平,保证了数据的正确性(即使连续6个“1”电平后为“0”电平,NRZI仍然会填充⼀位“0”电平); USB的数据包就是采⽤反向不归零编码⽅式,所以在总线中不需要时钟信号。
Rev. 0Circuits from the Lab® reference designs from Analog Devices have been designed and built by Analog Devices engineers. Standard engineering practices have been employed in the design and construction of each circuit, and their function and performance have been tested and verified in a lab environment at room temperature. However, you are solely responsible for testing the circuit anddetermining its suitability and applicability for your use and application. Accordingly, in no event shall Analog Devices be liable for direct, indirect, special, incidental, consequential or punitive damages due to any cause whatsoever One Technology Way, P.O. Box 9106, Norwood, MA 02062-9106, U.S.A. Tel: /cn电路笔记CN-050875瓦单输出台式电源评估和设计支持电路评估板CN-0508电路评估板(EVAL-CN0508-RPIZ)设计和集成文件原理图、布局文件、物料清单、软件、机械外壳电路功能与优势优质台式电源是所有电子或科学实验室的必备设备,因为如果电源不能正常供电,则敏感电路可能会出现意外故障。
世界各国适配器充电器规格详细参数查询外贸用!世界各国充电器规格查询国家电压(伏) 使用插头∙英国230 英联邦插头∙法国230 德法两用插头∙德国230 德法两用插头∙美国120 美式插头∙加拿大120 美式插头∙澳大利亚230 澳大利亚插头∙意大利230 欧规∙瑞士230 瑞士插头∙日本100 日本插头∙阿富汗220 德法两用插头∙阿尔巴尼亚220 德法两用插头∙阿尔及利亚230 德法两用插头∙萨摩亚群岛120 德法两用插头∙安哥拉220 德法两用插头∙安圭拉岛110 日本插头∙安提瓜岛230 美式插头∙阿根廷220 德法两用插头∙亚美尼亚220 德法两用插头∙阿鲁巴岛127 美式插头∙亚述尔群岛220 德法两用插头∙巴林群岛230 英联邦插头∙巴利阿里群岛220 德法两用插头∙孟加拉国220 德法两用插头∙巴巴多斯岛115 美式插头∙伯利兹城220 美式插头∙贝宁湾220 德法两用插头∙比利时230 德法两用插头∙奥地利230 德法两用插头∙百慕大群岛120 美式插头∙不丹230 英联邦插头∙玻利维亚220 德法两用插头∙波斯尼亚220 德法两用插头∙博茨瓦纳231 英联邦插头∙巴西220 美式插头∙文莱240 英联邦插头∙保加利亚230 德法两用插头∙布基纳法索220 德法两用插头∙布隆迪220 德法两用插头∙柬埔寨230 德法两用插头∙喀麦隆220 德法两用插头∙佛得角220 德法两用插头∙中非共和国220 德法两用插头∙乍得湖220 德法两用插头∙智利220 意大利插头∙哥伦比亚110 美式插头∙科摩罗220 德法两用插头∙刚果230 德法两用插头∙哥斯达黎加120 美式插头∙象牙海岸220 德法两用插头∙克罗地亚230 德法两用插头∙古巴110/220 德法两用插头∙塞浦路斯240 英联邦插头∙捷克斯洛伐克230 德法两用插头∙丹麦220 德法两用插头∙吉布提220 德法两用插头∙多米尼加230 英联邦插头∙多米尼加共和国110 日本插头∙东帝汶220 德法两用插头∙厄瓜多尔120 美式插头∙埃及220 德法两用插头∙萨尔瓦多120 美式插头∙赤道几内亚220 德法两用插头∙厄立特里亚230 德法两用插头∙爱沙尼亚230 德法两用插头∙埃塞俄比亚230 瑞士插头∙法罗群岛220 德法两用插头∙福克兰群岛240∙斐济240 澳大利亚插头∙芬兰230 德法两用插头∙加沙230∙加蓬220 德法两用插头∙冈比亚230 英联邦插头∙加纳230 英联邦插头∙直布罗陀230 德法两用插头∙希腊220 德法两用插头∙格陵兰220 德法两用插头∙格林纳达230 英联邦插头∙瓜德罗普岛230 德法两用插头∙关岛120 美式插头∙危地马拉120 美式插头∙几内亚220 德法两用插头∙几内亚比绍共和国220 德法两用插头∙圭亚那240 美式插头∙海地110 美式插头∙香港220 英联邦插头∙匈牙利230 德法两用插头∙冰岛220 德法两用插头∙印度240 英联邦插头∙印尼127/240 英联邦插头∙伊朗230 德法两用插头∙伊拉克230 德法两用插头∙爱尔兰230 德法两用插头∙怀特岛240 德法两用插头∙以色列230 德法两用插头∙牙买加110 美式插头∙约旦230 德法两用插头∙肯尼亚240 英联邦插头∙哈萨克斯坦220 德法两用插头∙基里巴斯240 澳大利亚插头∙韩国220 德法两用插头∙科威特240 德法两用插头∙老挝国230 美式插头∙拉脱维亚220 德法两用插头∙黎巴嫩230 美式插头∙莱索托220∙利比亚127∙立陶宛220 德法两用插头∙列支敦士登的230 瑞士插头∙卢森堡220 德法两用插头∙马其顿王国220 德法两用插头∙马达加斯加岛220 德法两用插头∙马拉维230 英联邦插头∙马来群岛240 英联邦插头∙马尔代夫230 英联邦插头∙马里220 德法两用插头∙马耳他240 英联邦插头∙马提尼克岛220 德法两用插头∙毛利塔尼亚220 德法两用插头∙毛里求斯230 德法两用插头∙墨西哥127 美式插头∙密克罗尼西亚120 美式插头∙摩纳哥220 德法两用插头∙蒙古230 德法两用插头∙蒙特塞拉特岛230 美式插头∙摩洛哥220 德法两用插头∙莫桑比克220 德法两用插头∙缅甸230 德法两用插头∙纳米比亚220∙瑙鲁240 澳大利亚插头∙荷兰230 德法两用插头∙印度尼西亚127/240 英联邦插头∙新喀里多尼亚220 德法两用插头∙新西兰230 澳大利亚插头∙尼加拉瓜120 日本插头∙尼日尔220 德法两用插头∙尼日利亚240 英联邦插头∙挪威220 德法两用插头∙阿曼240 德法两用插头∙巴基斯坦230 英联邦插头∙巴拿马110 美式插头∙巴布亚新几内亚240 澳大利亚插头∙巴拉圭220 德法两用插头∙秘鲁220 美式插头∙菲律宾220 美式插头∙波兰220 德法两用插头∙葡萄牙220 德法两用插头∙波多黎各120 美式插头∙卡塔尔240 英联邦插头∙俄罗斯220 德法两用插头∙卢旺达230 德法两用插头∙圣路易斯230 英联邦插头∙沙特阿拉伯127\220 美式插头∙德法两用插头∙英联邦插头∙塞内加尔230 德法两用插头∙塞尔维亚230 德法两用插头∙塞拉利昂230 英联邦插头∙塞舌尔240 英联邦插头∙新加坡230 英联邦插头∙斯洛伐克230 德法两用插头∙斯洛文尼亚220 德法两用插头∙索马里220 德法两用插头∙南非220/230∙西班牙230 德法两用插头∙斯里兰卡230∙苏丹230 德法两用插头∙斯威士兰230∙瑞典220 德法两用插头∙瑞士230 瑞士插头∙塔希提岛110/220 德法两用插头∙塔吉克斯坦220 德法两用插头∙坦桑尼亚230 英联邦插头∙泰国220 德法两用插头∙多哥220 德法两用插头∙汤加240∙突尼斯220 德法两用插头∙土耳其230 德法两用插头∙土库曼斯坦220 美式插头∙乌干达240 英联邦插头∙乌克兰220 德法两用插头∙阿拉伯联合酋长国220 德法两用插头∙英联邦插头∙乌拉圭220 德法两用插头∙乌兹别克斯坦220 德法两用插头∙委内瑞拉120 美式插头∙越南127/220 英联邦插头∙德法两用插头∙西萨摩亚230∙也门220 英联邦插头∙南斯拉夫220 德法两用插头∙津巴布韦220 英联邦插头∙∙中国220 中国插头备注:1. 220V-230V高台圆插:德法两用插头/瑞士插头2. 110V-120V两脚扁插带孔:美式插头/日本插头3. 240V三脚八字插/两脚八字插:澳大利亚插头4. 230V厚三脚:英联邦插头借此贴从穷游等站转世界各国电源转换插头,插座图解欧洲各国电源插座一览【请点击图片放大看清晰图片】除了转换插头之外,还需要考虑电压的兼容性. 欧洲的电压为220 -230伏和中国一致。
5V-USB充电器电路图,有详细制作步骤文章出处: 发布时间: 2012-4-9 10:38:25 | 1958 次阅读 | 26次推荐 | 0条留言USB充电器套件,又名MP3/MP4充电器,输入AC160-240V,50/60Hz,额定输出:DC 5V 250mA (标签贴纸为500mA,如果要长期输出更大电流,请更换Q1为13003)。
MP3和MP4在全国范围大量流行,不过作为日常用品的充电器由于直接和220V高压相连,具有故障率较高,容易损坏的特点,特别是买到那些不成熟的产品后,真是苦不看言。
最后,受学校老师委托,我们联系到了一款成熟量产的充电器套件,现在一同给广大电子爱好者分享。
下面是对着实物绘制的电路原理图:(电路板上有多种元件安装方法,安装请与原理图、实物图为准,PCB板上有些元件孔是不要安装的,有些元件要装在别的元件孔上,这点请注意!)说明:为了简化电路,达到学习目地,图中用1欧的电阻F1起到保险丝的作用,用一个二极管D1完成整流作用。
接通电源后,C1会有300V左右的直流电压,通过R2给Q1的基极提供电流,Q1的发射极有R1电流检测电阻R1,Q1基极得电后,会经过T1的(3、4)产生集电极电流,并同时在T1的(5、6)(1、2)上产生感应电压,这两个次级绝缘的圈数相同的线圈,其中T1(1、2)输出由D7整流、C5滤波后通过USB座给负载供电;其中T1(5、6)经D6整流、C2滤波后通过IC1(实为4.3V稳压管)、Q2组成取样比较电路,检测输出电压高低;其中T1(5、6)、C3、R4还组成Q1三极管的正反馈电路,让Q1工作在高频振荡,不停的给T1(3、4)开关供电。
当负载变轻或者电源电压变高等任何原因导致输出电压升高时,T1(5、6)、IC1取样比较导致Q2导通,Q1基极电流减小,集电极电流减小,负载能力变小,从而导致输出电压降低;当输出电压降低后,Q2取样后又会截止,Q1的负载能力变强,输出电压又会升高;这样起到自动稳压作用。
2.75W低成本USB充电器/适配器参考设计
²采用革新性控制概念,能够实现元件数量少、成本极低的解决方案
²初级侧控制省去了次级侧控制器和光耦器
²恒压(CV)精度:±5%
²恒流(CC)精度:±10%
²带迟滞恢复的过热保护功能可确保PCB温度在所有条件下均处于安全范围内
²自动重启动:输出短路和开环保护
极高能效
²整个负载范围内的平均效率:74%(能源之星2.0要求为64%)
²空载输入能耗:在230 V AC输入情况下小于40 mW
轻松满足以下标准要求:
²EN55022和CISPR-22 B级传导EMI要求(EMI裕量>10 dBμV)
²IEC 61000-4-5 3级AC电涌和ESD承受力
²满足<5 mA的电池放电要求
工作原理
图1所示为2.75 W恒压/恒流(CV/CC)通用输入充电器电源的电路图,该设计采用了Power Integrations的LinkSwitch系列产品LNK613DG。
这种设计非常适合手机或类似的USB 充电器应用,包括手机电池充电器、USB充电器或任何有恒压/恒流特性要求的应用。
图1. 2.75 W恒压/恒流通用输入充电器电源的电路图
在本设计中,二极管D1至D4对AC输入进行整流,电容C1和C2对DC进行滤波。
L1、C1和C2组成一个π型滤波器,对差模传导EMI噪声进行衰减。
这些与Power Integrations 的变压器E-sheild™技术相结合,使本设计能以充足的裕量轻松满足EN55022 B级传导EMI 要求,且无需Y电容。
防火、可熔、绕线式电阻RF1提供严重故障保护,并可限制启动期间产生的浪涌电流。
图1显示U1通过可选偏置电源实现供电,这样可以将空载功耗降低到40 mW以下。
旁路电容C4的值决定电缆压降补偿的数量。
1μF的值对应于对一条0.3 Ω、24 AWG USB 输出电缆的补偿。
(10 μF电容对0.49 Ω、26 AWG USB输出电缆进行补偿。
)在恒压阶段,输出电压通过开关控制进行调节。
输出电压通过跳过开关周期得以维持。
通过调整使能与禁止周期的比例,可以维持稳压。
这也可以使转换器的效率在整个负载范围内得到优化。
轻载(涓流充电)条件下,还会降低电流限流点以减小变压器磁通密度,进而降低音频噪音和开关损耗。
随着负载电流的增大,电流限流点也将升高,跳过的周期也越来
越少。
当不再跳过任何开关周期时(达到最大功率点),LinkSwitch-II内的控制器将切换到恒流模式。
需要进一步提高负载电流时,输出电压将会随之下降。
输出电压的下降反映在FB 引脚电压上。
作为对FB引脚电压下降的响应,开关频率将线性下降,从而实现恒流输出。
D5、R2、R3和C3组成RCD-R箝位电路,用于限制漏感引起的漏极电压尖峰。
电阻R3拥有相对较大的值,用于避免漏感引起的漏极电压波形振荡,这样可以防止关断期间的过度振荡,从而降低传导EMI。
二极管D7对次级进行整流,C7对其进行滤波。
C6和R7可以共同限制D7上的瞬态电压尖峰,并降低传导及辐射EMI。
电阻R8和齐纳二极管VR1形成一个输出假负载,可以确保空载时的输出电压处于可接受的限制范围内,并确保充电器从AC市电断开时电池不会完全放电。
反馈电阻R5和R6设定最大工作频率与恒压阶段的输出电压。
设计要点
选择电容C7作为低ESR型电容,可以满足输出电压纹波要求,而无需使用后级LC滤波器。
如果可以接受较低的平均效率(降低3%到4%),则用PN结型二极管来替代D7,这样可降低成本。
然后根据需要重新调节R5和R6,确保输出电压保持基本恒定。
在PCB板上,将旁路引脚电容(C4)靠近U1放置。
减小箝位和输出二极管的环路面积,以降低EMI。
使AC输入和开关节点保持一定距离,降低可能会绕开输入滤波的噪声耦合。
U1上高压引脚与低压引脚之间的爬电距离非常大,可以避免产生电弧并提高可靠性,这在非常潮湿的条件下特别重要。
R5和R6应使用容差为1%的电阻,这样可以提高电压和电流调节的准确度。
图 2. 25°C情况下随输入电压变化的典型恒流/恒压特性曲线
图 3. EN55022 B标准的传导EMI结果。
测量电压为230 VAC,输出RTN连接到接地端
表 1. 变压器参数。
(AWG = 美国线规,TIW = 三层绝缘线,NC = 无连接)。