【48812】金籁科技科普手机充电器电路原理与运用

  在现代家庭中手机、平板电脑、数码相机、播放机和电子血压计等电子科技类产品，都配有电源适配器和手机充电器，两者外形标准类似，混放在一起极易用错，运用时有必要认清其称号和额外电气参数。电源适配器(英文Adapter)把沟通市电变换为用电设备所需的直流安稳电压，其间不存在电量的存储，可理解为直流稳压电源。而充电器(英文Charger)具有适配器功用外，内部还包含了恒流、恒压、涓流等满意电池充电特性的操控电路，一般可给电池直接充电，不用经过任何中介设备和设备。现在GSM手机一般包含充电功用，与手机配套的只需电源适配器。CDMA手机往往不含充电功用，需备手机充电器与其配套。市场上手机充电器品种十分之多，其电路结构根本类同，用华为HW-05200C3W充电器电路举例，借此介绍FAN104W反激式转换器的典型运用，电路原理扼要阐明如下，充电器厂家供参阅。

  该充电器核心部件选用了飞兆公司先进的高频原边反应(PSR)PWM操控器FAN104W，它具有多种功用：⑴运用专有的初级端调理(PSR)技能，输出电流能够只使用转换器初级端的信息进行准确预算，并经过一个内部补偿电路来操控，这样消除了输出电流感测损耗，省去了外部电流埪制电路：⑵供应了完善的自我维护功用，包含输出短路、过压和过温维护等。FAN104W的内部结构框图其外接元器件示于图①中，5V1A充电器整图由输入回路、输出回路和充电操控回路三部分组成。

  市电经过熔断丝F1和电感L1加到橋堆DB1的AC输入端，全波整流输出经过由电感L3电容C1、C2组成的π型滤波器，获得100～300V的直流电压UH，加到脉冲变压器T1的初级绕组N1和场效应开关管Q1漏极，与辅佐绕组N2组成PWM反应操控电路。其间二极管D3、电阻R2、R3、和电容C5构成一个高压吸收电路(或称箝位电路)。当反应式转换器中的开关管Q1关断时，Q1上会因变压器漏电感而产生高压尖峰，这种过大的电压或许会引起雪崩击穿，致使Q1产生毛病。所以要求漏极电压抵达安全值时箝位二极管将接通，以约束漏极电压。电感线避免共模搅扰信号窜入。压敏电阻DR1避免雷击等浪湧电压会形成的损坏。L2磁阻遏止差模搅扰。

  开关管Q1的通断，操控了T1初级绕组N1中电流的通断，在脉冲变压器T1中形成交变磁场，立即在输出绕组N3中产生互感电压，这个电压经过肖特基二极管D4半波整流和电容C3、C4滤波后，在USB插口输出5.0V @2.0A安稳的直流电压。图中R14为输出端的内部负载电阻，在外部负载断开时，保证有0.4mA的空载电流;ZD1稳压管限止大于5.6V电压输出，保证负载安全;R13、C8构成缓冲器，因为初级N1端在Q1导通时，在次级N3端二极管D4两头产生严峻的电压振动，这是由二极管寄生电容与变压器次级N3漏感之间的振动形成的，为了减小振动，一般在二极上并接RC缓冲器。

  引脚3(VDD)是IC的电源输入端，衔接至外部VDD电容C9上，6脚(GND)接地。VDD是由脉冲变压噐T1辅佐绕组N2两头电压经二极管D6半波整流和电容C9滤波后供应，集成电路IC的作业电流和Q1驱动电流都由此引脚供应。VDD发动和关断的阀值电压分别为16V和5V，接连作业电压21V，作业电流3.5mA，过压维护电平为23V。

  引脚2(GATE)PWM信号输出端，PWM信号经R5∥D5接到Q1的栅极，该脚内部为图腾柱输出驱动器，用来驱动功率MOS场效应管Q1。PWM输出电压的低电平约1.5V，高电平5V。其间R5为栅极限流电阻，维护输出驱动器;D5加快Q1栅极电容放电。

  引脚8(HV)高压发动输入端。高压HV经过限流电阻R4接到IC的8脚，为反应式开关管Q1栅极供应发动电压。上电发动期间，内部发动电路启用。电压HV经过R4和IC内部FET电流源链路对VDD坚持电容C9进行充电，当VDD电压到达发动阀值电压时，内部HV发动电路被禁用，阻挠充电电流IHV流入HV引脚。并发动PWM开关，从2脚输出PWM电压，驱动Q1进入作业状况。HV发动电路禁用后，C9中存储的能量应为IC供应作业电流，直至变压器辅佐绕组电压到达标称值。因而C9容量有必要足夠大，以便在功率从辅佐绕组输出之前阻挠VDD下降至关断阀值电压。

  引脚5(VS)电压反应输入端。辅佐绕组N2输出电压(UN2)接分压电阻R10和R12，在R12两头获得适宜的反应电压接入VS脚，该引脚检测输出电压信息和放电时刻，以便进行恒压(CV)和恒流(CC)调理。C7旁通开关噪声。

  引脚1(CS)电流反应输入端。该引脚经阻隔电阻R3接到开关管Q1的源极电阻R6∥R7上，用于检测在恒压(CV)调理中进行峰值电流形式操控Q1的IDS电流，并在恒流调理中进行输出电流调理。

  引脚4(COMR)电缆补偿端。在该引脚和地之间衔接电容C6和电阻R9，(拫据不同的输出线的电阻值)用于补偿恒压调理中因输出电缆损耗而导致的电压降。因为手机用充电器充电时，电池坐落电缆结尾，一般在电缆上有几个百分点的降压，导致实践电池电压下降。FAN104W具有内置电缆压降补偿功用，能夠在恒压形式下整个负载范围内，在电缆结尾供应稳定的输出电压。跟从负载增大，经过添加电压调理差错放大器的基准电压来补偿两头的电压。补偿前后典型的输出U-I特性如图②所示。

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