USB充电器电路分析(开关电源)

USB供电的充电电路图及原理介绍USB（Universal Serial Bus）是一种用于连接电子设备的通用接口标准，广泛应用于电脑、手机、摄像机等设备之间的数据传输和充电。

USB供电的充电电路主要由电源适配器、USB线和充电设备三部分组成。

下面将详细介绍USB供电的充电电路图及其原理。

1.电源适配器：电源适配器是提供稳定电压和电流的装置，一般使用交流电源，通过内部的变压器、整流电路和滤波电路转换为直流电。

其输出电压通常为5V，输出电流根据充电设备的需求而定。

电源适配器中也包含了过压保护、短路保护等安全电路，确保充电过程中的安全性和稳定性。

B线：USB线是连接电源适配器和充电设备之间的传输介质，它由四根线组成，分别是VCC线、数据线（D+和D-）和地线。

其中VCC线是供电线，传输电源适配器输出的电压和电流给充电设备，数据线用于传输数据和控制信号。

3.充电设备：充电设备是通过USB线接收电源适配器提供的电源，并将电能转化为电池中储存的化学能。

充电设备通常由电池管理芯片、充电管理芯片和电池组成。

电池管理芯片用于监测电池的电压和电流，并控制电池的充电状态。

当电池电压低于一定阈值时，电池管理芯片会启动充电管理芯片。

充电管理芯片根据电池管理芯片的信号控制充电电流和电压，并对电池进行适当的充电。

充电管理芯片还会监测充电过程中的温度和电压，以保证充电安全和充电效率。

电池是充电设备的能量储存器，通过充电将电能储存在电池中。

电池的类型有很多种，如锂离子电池、镍氢电池等，不同类型的电池具有不同的充电方式和特性。

1.电源适配器将交流电转换为稳定的直流电，并输出到USB线中的VCC线上。

B线将电源适配器的输出电压和电流传输给充电设备。

3.充电设备中的电池管理芯片监测电池电压，并判断是否需要充电。

4.当电池管理芯片判断需要充电时，会发送信号给充电管理芯片。

5.充电管理芯片根据电池管理芯片的信号控制充电电流和电压，对电池进行充电。

手机充电器原理图分析
手机充电器是用来给手机充电的设备，其原理图可以分为输入部分和输出部分。

输入部分主要包括电源插头、电源线和电源适配器。

电源插头将交流电源接入充电器，电源线将电源信号传输到电源适配器。

电源适配器将交流电转换为直流电，并对电压进行调整。

输出部分主要包括输出线和USB插头。

输出线将调整后的直
流电传输到USB插头，供手机充电使用。

在电源适配器中，常见的电力转换器是开关电源。

开关电源包括变压器、整流器、滤波器和稳压器。

变压器将输入的交流电源通过变压比转换为较低或较高的交流电压。

整流器将交流电压转换为脉冲形式的直流电压。

滤波器通过滤除脉冲中的高频噪声，使输出电压变得更加平滑。

稳压器将滤波后的直流电压调整为所需的稳定电压，用于供给手机充电。

通过手机充电器原理图分析，我们可以看到其主要包括输入部分和输出部分。

输入部分包括电源插头、电源线和电源适配器，用于将交流电转换为直流电，并对电压进行调整。

输出部分包括输出线和USB插头，用于将调整后的直流电传输到手机进
行充电。

主板USB接口电路结构图解因为每个 USB 接口能够向外设提供＋ 5V500MA 的电流，当我们在连接板载 USB 接口时，一定要严格按照主板的使用说明书进行安装。

绝对不能出错，否则将烧毁主板或者外设。

相信有不少朋友在连接前置 USB 插线时也发生过类似的“ 冒烟事见“ 。

这就需要我们能够准确判别前置 USB 线的排列顺序如果我们晓得 USB 接口的基本布线结构，那问题不是就迎刃而解了吗。

USB 接口图解主机端：接线图：VCCData －Data ＋GND实物图：设备端：接线图：VCCGNDData －Data ＋三、市面上常见的 USB 接口的布线结构这两年市面上销售的主板，板载的前置 USB 接口，使用的都是标准的九针USB 接口，第九针是空的，比较容易判断。

但是多数品牌电脑使用的都是厂家定制的主板，我们维修的时候根本没有使用说明书；还有像以前的 815 主板，440BX ， 440VX 主板等，前置 USB 的接法非常混乱，没有一个统一的标准。

当我们维修此类机器时，如何判断其接法呢？现在，把市面上的比较常见的主板前置 USB 接法进行汇总，供大家参考。

( 说明：■ 代表有插针，□ 代表有针位但无插针。

)1 、六针双排这种接口不常用，这种类型的 USB 插针排列方式见于精英 P6STP －FL(REV ： 1.1) 主板，用于海尔小超人 766 主机。

其电源正和电源负为两个前置 USB 接口共用，因此前置的两个 USB 接口需要 6 根线与主板连接，布线如下表所示。

■DATA1+■DATA1-■DATA2-■DATA2+■ GND2 、八针双排这种接口最常见，实际上占用了十针的位置，只不过有两个针的位置是空着的，如精英的 P4VXMS(REV ： 1.0) 主板等。

该主板还提供了标准的九针接法，这种作是为了方便 DIY 在组装电脑时连接容易。

■ VCC■DATA －■DATA ＋□NUL■ GND■ GND□NUL■DATA ＋■DATA －■ VCC微星 MS-5156 主板采用的前置 USB 接口是八针互反接法。

USB充电器电路分析（开关电源）这个电路的专业名称叫RCC电路, RCC（Ringing Choke Converter或Reverse Coupled Converter)英文缩写，Reverse Coupled Converter 能量输送方式.(反向) Ringing choke converter是指开关管在关断时的谐振为能量(反向)输送所吸收。

它是一种非定频电源。

在开关电源里RCC就是由三极管和MOV管或三极管和三极管构成的自激振荡的电路，导通时通过变压器的储能在止截时向次级输出能量。

整个电路可以分为四个部分：直流整流电路电路，交流逆变电路，保护电路，电源输出电路一、直流整流电路电路：220V的交流电经R1（相当保险丝）限流后，通过D1~D4整流成直流。

二、交流逆变电路（自激振荡电路）振荡产生过程：1. A点直流电通过R3，注入Q1基极，Q1微微导通，主绕组电流增大，在变压器主绕组①-②（一般是70匝）产生①正②负的感应电压（不是电动势），同理在反馈级③-④产生③正④负的感应电压，反馈电压通过C1，给Q1正反馈（向上），使Q1饱和导通。

2. Q1完全导通后，主绕组的电流不再变化（此时电流最大），磁通也没有变化，反馈感应电压为0v，Q1的基极的电流又回到初始状态（只有R3上的电流，还会向C1再充一点），Q1开始微微关闭，主绕组电流减少，感应电压出现反向，在反馈级产生③负④正的感应电压，通过C1的正反馈（向下的），加速Q1的关闭。

3. Q1完全截止后，主绕组的电流没有变化（此时电流为0），磁通没有变化，反馈感应电压为0v，Q1的基极只有R3的电流，Q1开始微微导通。

三、保护电路：1. 当主电路过流时，在R6上电压增大，经过R7提高了Q2的基极电压， Q2导通。

Q1的基极电压立即释放，Q1截止，限制了主电路中的电流。

2. Q1截止，在反馈级产生③负④正的感应电压，D5和C3组成半波整流滤波电路，在B点得到和输出电压相同的直流电压(反馈绕组和次级绕组匝数相同，一般是12匝)，R5是它们的负载，进一步稳定B 点电压。

usb充电原理图
抱歉，作为一个文本AI模型，我无法提供图片或绘制图表。

但是，我可以为你解释USB充电的基本原理：
USB充电是通过电流的流动来给设备充电的。

当将一个设备
连接到电源适配器或计算机的USB端口时，以下是大致的原
理步骤：
1. 电源适配器或计算机的USB端口会提供一个稳定的直流电
压（通常为5伏）。

2. 当USB线连接到设备时，设备端的USB插头会将电源引脚
与设备的电源电路连接起来。

3. 设备的电源电路会将电流引导到设备内部的充电控制芯片。

该芯片会监测电流，确保在设备的充电电池中充入适当的电量。

4. 充电控制芯片还会根据设备的需求，调节充电电流的大小和方向。

它可能会调整电流的大小，以适应设备的电池容量和充电速度。

5. 充电控制芯片还可以监测设备的电池电量，并防止过度充电。

一旦设备电池充满，充电控制芯片会自动停止向电池供电。

6. 在这个过程中，USB端口和设备之间会有数据传输的通信
线路。

这些通信线路用于设备和计算机之间的数据传输，以及在充电时与充电控制芯片进行通信。

这就是USB充电的基本原理。

通过这种方式，我们可以方便
地使用USB接口为各种设备进行充电，如智能手机、平板电脑、数码相机等。

usb供电接口电路工作原理
USB供电接口电路是指将USB接口作为电源输入端口，通过电路设计和控制实现对外设的供电功能。

其主要工作原理包括以下几个方面：
1. USB供电接口电路的基本构成
USB供电接口电路由电源滤波电路、USB电源控制电路和供电输出电路组成。

其中，电源滤波电路用于稳定电源电压和滤除噪声；USB 电源控制电路用于检测电源输入，并控制供电输出的开关；供电输出电路则将稳定的电源输出给外设。

2. 电源输入的检测与控制
当外设插入USB供电接口时，电源控制电路会对电源输入进行检测，并确定是否提供供电。

一般情况下，USB供电接口会输出5V的直流电，但也有一些高功率设备需要更高的电源输出，这时便需要支持更高的电压输出。

在输出电压的选择、调节和保护方面，USB供电接口电路需要根据实际需求进行设计和调整。

3. 输出电源的保护与控制
输出电源的保护与控制是USB供电接口电路的重要功能之一。

通过对输出电流、电压、功率和温度等参数的检测和控制，可以实现对输出电源的保护和稳定控制。

同时，还可以对外设进行保护，防止因异常电压、电流等原因导致设备损坏。

4. 稳定电源输出的调节与优化
稳定的电源输出对外设的正常运行至关重要。

为了保持输出电源
的稳定性，USB供电接口电路需要采用合适的电源滤波电路和电源稳压模块，并通过软件和硬件控制手段进行调节和优化。

同时，为了保障设备的兼容性，还需要考虑不同操作系统和设备的电量需求，以及电源管理策略的优化和调整。

总之，USB供电接口电路的工作原理涉及多个方面，需要综合考虑设计和调整，以实现对外设的供电功能和保护。

开关电源电路分析
开关管的工作原理是：当控制端的输入信号为高电平时，开关管导通，输入电源与传输装置连接，电流流过，输出电压稳定；当输入信号为低电
平时，开关管截断，输入电源与传输装置断开，电流停止流动，输出电压
为零。

输入滤波电路是用来对输入直流电进行滤波，使得输入电压稳定，减
小输入电压的纹波。

常见的输入滤波电路有电容滤波和电感滤波。

开关变换电路是开关电源电路的核心部分，其工作原理是通过一个开
关管来控制输入电源与传输装置的连接。

开关变换电路的核心是通过调整
开关管的导通和断开时间来改变输出电压。

常用的开关变换电路有单端开
关电源、双端开关电源和反激式开关电源等。

输出滤波电路是将输出的直流电进行滤波，减小输出电压的纹波。

输
出滤波电路通常采用电感滤波和电容滤波的组合，使输出电压更加稳定。

除了以上的基本部分外，开关电源电路还包括保护电路、反馈电路和
调整电路等。

保护电路主要用于检测和保护开关电源工作时的过电流、过
电压等异常情况，防止电路损坏；反馈电路用于对输出电压进行稳定控制，保证输出电压的稳定性；调整电路用于调整输出电压的大小，使得输出电
压能够达到期望值。

开关电源电路工作原理分析通信设备中经常会使用到开关电源。

现就公司入职培训时，设备所柴富起师兄《通信电源技术》课件中开关电源的电路作简要分析。

一、开关电源组成开关电源电路主要由：输入电磁干扰滤波（EMI）电路、整流电路、软启动电路、DC-DC 变换电路和次级滤波电路构成。

电路图如图1.1所示：图1.1二、开关电源各部分电路的工作原理2.1EMI滤波电路的工作原理该电路中C116是一个高压滤波电容，当有电压过高的交流电通过时，能通过C116形成回路，从而对后级电路没有影响；L102电感的作用是滤掉频率过高的交流电；C117和C118是两个去耦电容，和外壳（大地）连接在一起，起着保护的作用。

经过EMI滤波电路后得到一个频率适中电压稳定的交流电。

如图2.1 图2.1 所示。

2.2整流电路的工作原理整流电路是由四个二极管组合而成的整流桥，整流桥工作原理是：交流电的正、负半周期分别通过整流桥上的两对二极管，无论是哪对二极管导通，输出的都是正半周的交流电，因此得到从整流桥输出的电压波形如图2.2所示。

图2.22.3软启动电路的工作原理软启动电路工作原理是：当开关K101闭合时，R129、N10和R126被短路，N10光耦中的发光二极管不亮，从而控制Soft start电路检测端为高电平，Soft start电路开始工作，为DC-DC提供控制电压；当K101断开时，电流流经光耦中发光二极管使可控硅开启，Soft start电图2.3路检测端为低电平，Soft start电路停止工作。

C113和C114是两个极性电容，起的作用是滤波，通过C113和C114是两个极性电容后电压变为如图2.3所示。

2.4DC-DC变换电路的工作原理该电路左半部分是由四个相同的组合电路构成，每个组合电路中都有一个N沟道增强型MOS管、一个二极管、一个电容和一个电阻，其中二极管起续流保护，电容和电阻串联构成一个防浪涌保护。

每个MOS管的栅极分别接了V1、V2、Q3、Q4 四个控制电压，当栅极控制电压为高电平时MOS管导通，因此要保证电流流过该组合电路就必须保图2.4证V1、Q3同时为高电平或者同时为低电平，V2、Q3也得同时为低电平或者同时为高电平，既是V1、Q3和V2、Q3是不一样的电平，通过调节V1、Q3和V2、Q3间高低电平转换频率，就调节了输出电压的占空比，从而调节其电压的大小，也就是PMW调制。

追问：回答：
补充： USB 口镍镉电池镍氢电池充电器
由LM393及热敏电阻组成的镍氢电池和镍镉电池充电器电路，电池采用两节AA 级充电电池，该充电器采用了温度检测电路自动切断充电电源 。

不是直接插220V 的电压的吗
插上市电后，交流220V 电压经电阻R1限流后，由D1~D4.C1进行整流滤波,并在C1上产生300V 左右的直流电压,此电压经启动电阻R2加至振荡管Q1的基极,使Q1得到偏置而导通.由D6.C3.R6等元件构成的自激反馈网络将脉冲变压器L2反馈绕组上的感应脉冲馈至Q1基极,使其维持于连续振荡的工作状态.同时,变压器次级L3上产生的感应电压经过D7,C5整流滤波,形成略高于5V 的直流输出电压,经过R7加至输出端口上,再通过USB 转换线供给MP4/MP3机工作或充电.
R4,R5.Q2,IC1,DW1等元件构成反馈式电压自动调整电路.当市电波动电压升高时,Q1振荡管的e 极所接反馈电阻R4压降增大，而此压降通过R5加至Q2基极，Q2的c-e 极导通程度亦会增大，从而削弱Q1的工作偏置，使其c 极电流下降，达到自动调整并让输出电压保持稳定。

反之，若市电电压降低，自动反馈调整电路会朝相反的方向调整，让输出电压保持稳定。

如果另遇其他原因造成输出电压升高，此时输出电路端的DW1则会因电压过高而击穿，而使光电耦合器IC1输出一侧导通电阻相应降低，从而加强反馈元件C4上电压对Q2的控制作用，自动的调整振荡电路的状态，以对输出电压的升高产生有效抑制。

附图中元件C2.R3,D5为干扰吸收电路，可吸收开关电源工作时产生的反峰脉冲，以可靠保护振荡管的安全。