USB 5V充電器分立器件電路剖析講解,開關(guān)電源基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)和實踐
USB 5V充電器應(yīng)用廣泛,手機、MP3、MP4、USB電子音箱、電子學(xué)習(xí)機、電子詞典、移動應(yīng)急電源、充電寶、無線設(shè)備等。本開關(guān)電源充電器電路具有過流過載短路保護功能,電路原理簡單,容易制作,成本低等優(yōu)點。適合電子電工愛好者練習(xí)。
一:工作原理
接通電源,通過D1整流,濾波電容C1有300V左右的直流電壓,通過R2給Q1的基極提供電流,Q1的發(fā)射極有R1電流檢測電阻R1,Q1基極得電后,會經(jīng)過T1的(3、4)產(chǎn)生集電極電流。
同時在T1的(5、6)(1、2)上產(chǎn)生感應(yīng)電壓,這兩個次級絕緣的圈數(shù)相同的線圈,T1(1、2)輸出由D7整流、C5濾波后通過USB座給負載供電。
其中T1(5、6)經(jīng)D6整流、C2濾波后通過IC1:4.3V穩(wěn)壓管、Q2組成取樣比較電路,檢測輸出電壓高低。
其中T1(5、6)、C3、R4還組成Q1三極管的正反饋電路,讓Q1工作在高頻振蕩,不停的給T1(3、4)開關(guān)供電。
當負載變輕或者電源電壓變高等任何原因?qū)е螺敵鲭妷荷邥r,T1(5、6)、IC1取樣比較導(dǎo)致Q2導(dǎo)通,Q1基極電流減小,集電極電流減小,負載能力變小,從而導(dǎo)致輸出電壓降低。
當輸出電壓降低后,Q2取樣后又會截止,Q1的負載能力變強,輸出電壓又會升高;這樣起到自動穩(wěn)壓作用。
二:RCD功能講解
R5、C4、D5元件作用如下:
T1變壓器是電感元件,Q1工作在開關(guān)狀態(tài),當Q1截止時,會在集電極感應(yīng)出很高的電壓,這個電壓可能高達1000伏以上,這會使Q1擊穿損壞,現(xiàn)在有了高速開關(guān)管D5,這個電壓可以給C4充電,吸收這個高壓,C4充電后可以立即通過R5放電,這樣Q1不會因集電極的高電壓擊穿損壞了。保護Q1三極管可靠工作,提高電路穩(wěn)定性。
三:電路保護功能
本電路具有過流過載短路保護功能:
當負載過載或者短路時,Q1的集電極電流大增,而Q1的發(fā)射極電阻R1會產(chǎn)生較高的壓降,這個過載或者短路產(chǎn)生的高電壓會經(jīng)過R3讓Q2飽和導(dǎo)通,從而讓Q1截止停止輸出防止過載損壞。
因此,改變R1的大小,可以改變負載能力,如果要求輸出電流小,例如只需要輸出5V100MA,可以將R1阻值改大。
當然,如果需要輸出5V500MA的話,就需要將R1適當改小。
注意:
R1改小會增加燒壞Q1的可能性,如果需要大電流輸出,建議更換13003、13007中大功率管,并加裝適當?shù)匿X制散熱器。
四:電路功能
輸入?yún)?shù):AC160-240V,50/60Hz
額定輸出:DC 5V 250mA
輸出電流需要500mA時,要更換Q1為13003或13005