实用手机万能充电器电路原理图和分析说明

手机万能充电器损坏或丧失后，无法修复或购不到同型号充电器，使手机无法使用。万能充电器厂家看到这样的商机，深受用户的欢送。下面以深圳亚力通实业生产的四海通S538型万能充电器为例，介绍其工作原依据实物测绘出其工作原理图，见附图，供修理时参考。四海通S538型万能充电器在外观设计上比较独特，面板上承受透亮塑料制作的半椭圆形夹子，透亮塑料面板上固定有两个距离可调整的不锈钢簧片作为充电电极。面板的尾部并排有1个测试开关(极性转换开关)和4个状态指示灯，用户依据需要可以调整充电器电极距离和输出电压极性，并通过状态指示灯可便利看出电池的充电状况。一、工作原理该充电器电路主要由振荡电路、充电电路、稳压保护电路等组成，其输入电压AC220V、50／60Hz、40mA，输出电压DC4．2V、输出电流在150mA～180mA。在充电之前，先接上待充电池，看充电器面板上的测试指示灯TEST是否亮。假设亮，表示极性正确，可以接通电源充电；否则，说明电池的极性和充电器输出电压的极性是相反的，这时需要按一下极性转换开关AN1(测试键)才行。具体电路原理如下。振荡电路该电路主要由三极管VT2及开关变压器T1220V经二极管VD2100VT1-1VT2c压经启动电阻R4为VT2bVT2导通。此时，三极管VT2T1组成的间歇振荡电路开头工作，开关变压器T1-1初级绕组中有电流通过。由于正反响作用，在变压T1-2R1和电容C1加到VT2bVT2b大，快速进人饱和区。随着电容C1VT1的bVT2退出饱和区，其集电极电流开头削减，变压器T1-1T1-2绕组感应的反向电压，使VT2快速截止，完成一个振荡周期。在VT2进入截止期间，变压器T1-35．5VVD3充电电路该电路主要由一块软塑封集成块IC1(YLT539)和三极管VT3等组成。从变压器T1-35．5V经二极管VD3整流、电容C38．5V一局部加到三极管VT3的e极；另一局部送到软塑封集成块IC1(YLT5391集成块IC1有了工作电源后开头启开工作8脚输出低电平充电脉冲VT3电压开头向电池E当待充电池E4．2VR11、R12IC16该电压低于集成块IC1IC18VT3b也越低，其导通量越大，直流电压8．5V经极性转换开关S1向电池EIC12、34脚和电容C42R16送至充电指示灯LED1(绿)的正极，其负极接到集成块IC18IC18电指示灯LED1IC18压渐渐上升，充电指示灯LED1当电池E4．2V左右时，集成块IC161．8V。此时，集成块IC18VT3截止，充电指示灯LED1光而熄灭，布满指示灯LED2(绿)由灭变亮。稳压保护电路该电路主要由三极管VT1、稳压二极管VDZ1等组成。过压保护：当输出电压上升时，在变压器T1-2C2电压上升。当电容C2VDZ1VDZ1VT2的基极电压拉低，使其导通时间缩短或快速截止，经开关变压器T1耦合后，使次级输出电压降低。反之，使输出电压上升，从而确保输出电压稳定。过流保护：在接通电源瞬间或当某种缘由使三极管VT2的电流过大时，在R5、R6上的压降就大，使过流保护管VT1VT2VT1R6的压降，使电容C2两端电压上升，此后过流保护过程与稳压原理一样，这里不再重复。三极管VT1是过流保护管，R5、R6VT2二、常见故障检修1：接上待充电池及电源后，电源指示灯PWLED3及测试指示灯TESTLED4亮，而充电LED1指示灯LED2分析检修：这种故障多是充电器开关振荡电路没有工作所致。在实际检修过程中，觉察开关管VT2和电阻R6损坏最多。一般状况下，电池E的充电电路工作电压较低，其元件损坏的概率不是很大，也就是开关变压器T12：接上待充电池及电源后，各状态指示灯显示正常，但就是充不进电或充电时间长。分析检修：这种故障多是三极管VT3(8550)损坏，用正常管子换上后，即可排解故障。假设三极管VT3正常，再用表测电容C3(100μF／16V8．5VR7或集成块IC1，集成块IC1T15．5VC3或整流二极管VD3开关变压器T1再送一个万能充的电路图：手机充电器浅析“://linkwan/“linkwan林和安vincent〔ITU〕2023202320.852.868机。而弹丸之地的香港，更是人均超过一部。一般使用最广泛的是旅行充电器大局部旅充都属于快速充电器，充电时间在1-3路上分析，很多产品外观类似，但内部线路却大不一样，其性能也大不同。一些充电器自诩为“微电脑掌握”，其实其设计连廉价的运算放大器ICIC高档或名牌的充电器中。所以我们不能轻信所谓“微电脑掌握”，尤其是廉价型产品。科学的充电器，可以检测出电池充电饱和时发出的电压变化信号，比较准确地完毕充电工作。高频开关电源技术将输入的较高的沟通电压(AC)转换为手机充电所需要的较低的直流电压(DC对脉冲宽度的转变来实现，这就叫做脉宽调制PWM。70%-8050%左右。高频开关电源电路一般主要包括以下几局部：抗干扰电路〔EMI〕：由一个线圈和两个电容组成，通常有两级EMI。功能是滤除由电网进来的各种干扰信号，防止电源开关电路形成的高频扰窜电网。PFCPFC〔PowerFactorCorrection〕即“功率因子校正”，主要用来提高电子产品对电能的利用效率。开关电源承受传统的桥式整流、电容滤波电路会使AC输入电流产生严峻的波形畸变，向0.6谐波污染与干扰。〔有些简易型的承受半波整流和高压电解电容组成。220V300V开关电路：一般包含周密稳压、PWM掌握、开关管、驱动变压器。保护电路：好的充电器设计一般都包含各种保护功能，如输入过压保护、输入过流保护、输出过流保护、输出过压保护、输出短路保护、过温保护等。一般简易的手机旅行充电器，功率都很小，实际对电网的影响有限，对电源质量如稳压精度含量等要求也不高，也为了降低本钱，其EMIPFC简易自激式开关电源充电器电路以下图为一款NOKIA本钱低廉。AC220V电压经D3C1+300VT初级绕组L1开关管Q2cR3加到Q2bQ2L1动势，则L2L2中的感应电动势经R8、C2正回馈至Q2bQ2入饱和状态。在Q2饱和期间，由于L1中电流近似线性增加，则L2R8、R6、Q2的b-e结给C2充电，随着C2Q2bQ2退出饱和状态，流过L1L1、L2R8、C2Q2+300V电压经R3、R8、L2、R16C2C2渐渐上升，当升至肯定值时，在R3的作用下，Q2再次导通，重复上述过程，如此周而复始，形成自激振荡。在Q2L3D7截止；在Q2L3动势极性为上正下负，D7图中，VD1、Q1L2D1C4VD15.6VQ1bQ1Q2bQ2上述相反。另外，R6、R4、Q1Q2R6Q1Q2截止，以防止Q2适用于多种电池的充电器电路接下来介绍一款MOTO手机旅行充电器。该充电器具有镍镉、镍氢、锂离子电池充电转换开关，并150～250V、40mA300±50mA220V市电经VD1～VD4桥式整流后在V2c300VV2器组成间歇振荡器。开机后，300VV2cR2V2bV2IcV2关变压器次级绕组产生的感应电压使VD79V馈绕组产生的感应脉冲经VD5整流、C1滤波后产生一个与振荡脉冲个数呈正比的直流电压。此电压假设超过稳压管VD17VD17V2的bV2的截止时间与其输出电压呈反比。VD17的导通／截止直承受电网电压和负载的影响。电网电压越低或负载电流越大，VD17的导通时间越短，V2VD5VD17通时间越长，V2V1R5V2IeV2IeR5上的电压降使V1V2VD17补偿。VD17V2V1V2SW1是镍镉、镍氢、锂离子电池充电转换开关。SW1与周密基准电源SL431为运放LM324⑨供给两个不同的周密基准源，由SW1切换。在给镍镉、镍氢电池充电时，LM3240．09V〔空载〕；在给锂离子电池充电时，LM324⑨脚的基准电压约为0．08V〔空载〕，这种设计是由这两种类型电池特有的化学特性打算的。按下SW2，V5基极瞬间得一低电平而导通，可充电池上的剩余电压通过V5的ecR17上放电，同时放电指示灯VD14点亮。在按下SW2R16、R13C9滤波后为V4的bV4导通，这相当于短接SW2。随着放电时V4V4电终止，充电器随即转入充电状态。3VR40R412.53V送入运算放大器的同相端③、⑤、⑩脚，由于LM324⑨脚电压在负载下始终为2.66V，因此⑧脚输出低电平，V3＋9V电压通过V3ecVD8IC1ｄ在电容C6{14}脚输出的是脉冲信号，由于IC1⑧脚为低电平，因此VD12处于闪耀状态，以指示电池正在充电，对应容量20%。随着充电时间的延长，可充电池上的电压渐渐上升。当R40、R412．58V时，即IC1③脚等于2．58V时，IC12．57V，其①脚输出高电平〔由于在充电时，IC1⑨2．66V，V6IC10．08V，V6〕，VD10、VD1140%、60%。当R40、R412．63V时，即IC12．63V，其⑥脚经电阻分压后得63VD980IC266V时，⑧脚才输出高电平，VD13点亮，对应充电容量为100%。即使VD13VD12这表示电池仍未到达完全饱和。只有IC1⑧脚电压＞6．5VVD12和。VD16在电路中起过充、过流保护作用，VD8起反向保护作用，避开充电器断电后，电池反向放电。PWM比较型的旅行充电器设计，多承受内置高压MOSFET的PWM掌握器专用芯片。典型的如SD4840，内部框图如下。式，从而有效地降低电路的待机功耗。电路内部集成了各种特别状态保护功能，包括欠压锁定护、脉冲前沿消隐、过流保护和过温保护等功能。在电路发生保护后，电路可以不断自动重启，直到系统正常为止。使用SD4840芯片增加少量的外围元器件效率和牢靠性都有保证。如上图是一款手机充电器外型及内部构造，其内部电路如以下图所示。欠压锁定和自启动电路开头时，经过整理和滤波后的高压DC通过启动电阻R2R3对Vcc脚电容充电。当Vcc12V，U1开头工作。一旦电路发生保护，输出关断，由于此时U1供电由关心绕组经D6供给，Vcc开头降低，当Vcc8VVcc作。内置软启动电路为了减小在上电过程中变压器的应力，防止变压器饱和，使得输出电流的最大值启动后缓慢增加。上电时，U115ms，软启动电路完毕工作，对正常工作不影响。频率抖动电路为了降低EMI，本电路使得振荡频率不断变化，削减在某个单一频率的对外辐射。振荡频率在一个很小的范围内变动，从而简化EMI轻载模式掌握该方式可以有效地降低待机功耗。当FB500mV，正常工作。当350mV<FB<500mV时有两种状况，一种状况是，FB350mV状况一样，开关不动作。另一种状况是，FB电压由高到低，为减小开关损耗，避开开关导通时间过短，此时调高电流比较器的比较点间。在轻载条件下，开关调整状况如下：轻载时，FB电压在约0.5V以下。当FB电压由高到低变化时，由于电流比较器的比较点较高，输出功率较大，输出电压上升〔上升的快慢取决于负载的大小〕，使得FBFB电压低于350mV；当FB<350mV，开关不动作，输出电平下降〔下降的快慢取决于负载的大小〕，使得FB上升。当负载较轻时，以上动作重复变化，输出连续脉冲，削减了开关次数，实现了较低的功耗。前沿消隐电路在U1内部电流掌握环路中，当开关导通瞬间会有脉冲峰值电流，假设此时采样电流值，会产生错作。在电路有输出驱动以后，PWM比较器的输出要经过一个前沿消隐时间才能去掌握关断输出。过压保护当VCC直到电路发生上电重启。超载保护当电路发生超载，会导致FBFB保持，直到电路发生上电重启。逐波限流在每一个周期，峰值电流值由比较器的比较点打算，该电流值不会超过峰值电流限流值，保证MOSFET上的电流不会超过额定电流值。当电流到达峰值电流以后，输出功率就不能再变大，从而限制最大的输出功率。假设负载过重，会导致输出电压变低，反映到FB端，导致FB上升，发生超载保护。特别过流保护假设次级二极管短路，或变压器短路，会引起该现象。此时，不管前沿消隐〔L.E.B〕时间，一旦过流，过350nS马上保护，且对每一个周期都起作用。在电流感应电阻上的电压到达1.6伏时，发生这个保护。当发生该保护时，输出关断。该状态始终保持，直到发生欠压以后，电路启动。过宠保护假设电路发生过热，为了保护电路不会损坏，电路会发生过宠保护，关断输出。该状态始终保持，直到发生欠压以后，电路启动。手机充电器的安全10元，1003计可见，有不同的设计理念，不同的电路应用，不同的器件，带来不同的功能和性能，不同的质量和牢靠性。其实，还是印证了那句古话“一分钱一分货”。路及过流的保护装置，生产符合IEC60950规格，符合国际安全标准。而太廉价的“山寨”货，可能存在安全隐患。具有防火防护功能。下面列举一些相关标准对手机充电器安全性方面的要求：8mm的距离处，与管件接触件中心线相交的水平轴线转动。为保持啮合面垂直而必需加到插座上的附加力矩不应超过0.25Nm。防触及性〔电击及能量危急〕：充电器正常使用时应具有防触及性，防止电击及能量危急。假设操作人员接触。500V二次电路对外壳及一次电路对二次电路进展测试，充电器的绝缘电阻应不低于2MΩ。合要求后才能进展绝缘强度的试验。一次电路对外壳、一次电路对二次电路应能承受50Hz、有效值为1500V〔漏电流≤10mA〕，50