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一款手机充电器用电源变换器电路 的分析

已有 4837 次阅读2006-6-30 02:55 |个人分类:电源技术|系统分类:电源技术

原理图如下:



    分析一个电源,往往从输入开始着手。220V交流输入,一端经过一个4007半波整流,另一端经过一个10欧的电阻后,由10uF电容滤波。
这个10欧的电阻用来做保护的,如果后面出现故障等导致过流,那么这个电阻将被烧断,从而避免引起更大的故障。右边的4007、4700pF电容、
82KΩ电阻,构成一个高压吸收电路,当开关管13003关断时,负责吸收线圈上的感应电压,从而防止高压加到开关管13003上而导致击穿。
13003为开关管(完整的名应该是MJE13003),耐压400V,集电极最大电流1.5A,最大集电极功耗为14W,用来控制原边绕组与电源之间的通、断。
当原边绕组不停的通断时,就会在开关变压器中形成变化的磁场,从而在次级绕组中产生感应电压。由于图中没有标明绕组的同名端,所以
不能看出是正激式还是反激式。不过,从这个电路的结构来看,可以推测出来,这个电源应该是反激式的。左端的510KΩ为启动电阻,给开关管
提供启动用的基极电流。13003下方的10Ω电阻为电流取样电阻,电流经取样后变成电压(其值为10*I),这电压经二极管4148后,加至三极管
C945的基极上。当取样电压大约大于1.4V,即开关管电流大于0.14A时,三极管C945导通,从而将开关管13003的基极电压拉低,从而集电极
电流减小,这样就限制了开关的电流,防止电流过大而烧毁(其实这是一个恒流结构,将开关管的最大电流限制在140mA左右)。变压器左下方的
绕组(取样绕组)的感应电压经整流二极管4148整流,22uF电容滤波后形成取样电压。为了分析方便,我们取三极管C945发射极一端为地。那么
这取样电压就是负的(-4V左右),并且输出电压越高时,采样电压越负。取样电压经过6.2V稳压二极管后,加至开关管13003的基极。前面说了,
当输出电压越高时,那么取样电压就越负,当负到一定程度后,6.2V稳压二极管被击穿,从而将开关13003的基极电位拉低,这将导致开关管
断开或者推迟开关的导通,从而控制了能量输入到变压器中,也就控制了输出电压的升高,实现了稳压输出的功能。而下方的1KΩ电阻跟串联的
2700pF电容,则是正反馈支路,从取样绕组中取出感应电压,加到开关管的基极上,以维持振荡。右边的次级绕组就没有太多好说的了,经
二极管RF93整流,220uF电容滤波后输出6V的电压。没找到二极管RF93的资料,估计是一个快速恢复管,例如肖特基二极管等,因为开关
电源的工作频率较高,所以需要工作频率的二极管。这里可以用常见的1N5816、1N5817等肖特基二极管代替。同样因为频率高的原因,变压器
也必须使用高频开关变压器,铁心一般为高频铁氧体磁芯,具有高的电阻率,以减小涡流。
                                                (By computer00 @2006-2-18)


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发表评论 评论 (15 个评论)

cyhu0215 2006-6-30 09:29

变压器左下方的绕组(取样绕组)的感应电压经整流二极管4148整流,22uF电容滤波后形成取样电压????

忘搂主分析一下,是不是因为下面这个变压器出来的都是负电压,故电路要这样设计!楼主这个电路是自己分析出来的吗?强啊!

回复 computer00 2006-6-30 12:49

变压器输出的是交流,经过整流后取负半周,方便控制三极管的截止。

2006-6-30 21:17
哪输出负电压?不懂啊
回复 computer00 2006-7-1 04:51

整流时取的是负半周,电压当然就是负的了。

回复 1234 2006-7-30 22:25

呵呵.那一个22UF不是取样用的.自己去找RCC电源看一下.

无明 2006-8-10 19:15

上文中:"从而控制了能量输入到变压器中,也就控制了输出电压的升高,实现了稳压输出的功能。"

在开关管导通时,原边绕组产生感应电动势,关闭时,产生反向的感应电动势,这样把能量输入到变压器中,那么对于第二句"也就控制了输出电压的升高,实现了稳压输出的功能。"具体如何升高,是在产生感应电动势时升高吗?偶是新手,谢谢.

 

回复 computer00 2006-8-10 23:15
抱歉,这句话写的的确有点歧义。“也就控制了输出电压的升高”的本意是:限制了输出电压的升高。限制了能量的输入,也就限制了输出电压的升高,即将升高的电压降下来。
回复 蔡韬 2006-9-2 17:29

荣哥,我们现在在做省的那个比赛,作业中有一个充电的功能,做出来后有奇怪的问题,麻烦荣哥到下面的链接去看下~谢谢!事情紧急...

https://bbs.21ic.com/club/bbs/bbsView.asp?boardid=4

回复 蔡韬 2006-9-2 17:32
在链接中的请教有关MAX713快速充电控制器的问题 这一贴.作者是jeffholmes
回复 3极管 2006-9-16 00:16

请问分析中的(-4V左右)是怎么算出的啊 ;

还有22uF电容滤波后形成取样电压没有直接加到6.2V稳压二极管,怎么理解当负到一定程度后,6.2V稳压二极管被击穿,

回复 computer00 2006-9-17 09:24
你把22uF的+极当作地线,那么三极管13003基极电压就是2V左右,这是由C945,4148,10欧电阻,13003等元件共同决定的。2-6.2,就是-4V左右。
回复 ls1983 2006-10-18 19:01

圈圈你好,我有两个小问题请教下:

1:13003的震荡从何而来,是正规的方波吗?在T80端能测到波形吗?

2:输出的6V/0.5A是怎么算得的呢?

 

回复 computer00 2006-10-19 20:33

1.电路如何振荡,文中应该分析清楚了。

2.输出功率由很多元件一起决定的,如开关变压器,开关管,整流管,拓扑结构等等。

QooTek 2007-5-19 19:05
呵呵,振荡频率由哪些元件控制?如何调整?
回复 COMPUTER00 2007-5-19 23:05
由变压器的电感量,2700pf电容,1K电阻等决定。
访客uyp0Sg 2008-2-20 06:18
不错!