USB 5V充電器分立器件電路剖析講解,開關電源基礎知識學習和實踐

USB 5V充電器應用廣泛,手機、MP3、MP4、USB電子音箱、電子學習機、電子詞典、移動應急電源、充電寶、無線設備等。本開關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,容易製作,成本低等優點。適合電子電工愛好者練習。

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的發射極有R1電流檢測電阻R1,Q1基極得電後,會經過T1的(3、4)產生集電極電流。

同時在T1的(5、6)(1、2)上產生感應電壓,這兩個次級絕緣的圈數相同的線圈,T1(1、2)輸出由D7整流、C5濾波後通過USB座給負載供電。

其中T1(5、6)經D6整流、C2濾波後通過IC1:4.3V穩壓管、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工作在高頻振盪,不停的給T1(3、4)開關供電。

當負載變輕或者電源電壓變高等任何原因導致輸出電壓升高時,T1(5、6)、IC1取樣比較導致Q2導通,Q1基極電流減小,集電極電流減小,負載能力變小,從而導致輸出電壓降低。

當輸出電壓降低後,Q2取樣後又會截止,Q1的負載能力變強,輸出電壓又會升高;這樣起到自動穩壓作用。

USB 5V充電器分立器件電路剖析講解,開關電源基礎知識學習和實踐

電路原理圖

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工作在開關狀態,當Q1截止時,會在集電極感應出很高的電壓,這個電壓可能高達1000伏以上,這會使Q1擊穿損壞,現在有了高速開關管D5,這個電壓可以給C4充電,吸收這個高壓,C4充電後可以立即通過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的發射極電阻R1會產生較高的壓降,這個過載或者短路產生的高電壓會經過R3讓Q2飽和導通,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,並加裝適當的鋁製散熱器。

四:電路功能

輸入參數: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


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