实用手机万能充电器电路原理图和分析说明

发布 2019-07-07 15:03:17 阅读 9702

手机万能充电器。

由于各型号手机所附带的充电器插口不同,以造成各手机充电器之间不能通用。当用户手机充电器损坏或丢失后,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,就开发生产出手机万能充电器,该充电器由于其体积小、携带方便,操作简单,**便宜,适合机型多,深受用户的欢迎。

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,介绍其工作原理和维修方法。该充电器在市场上占有率较高,又没有随机附带电路图,给维修带来一定的难度,本文根据实物测绘出其工作原理图,见附图,供维修时参考。

四海通s538型万能充电器在外观设计上比较独特,面板上采用透明塑料制作的半椭圆形夹子,透明塑料面板上固定有两个距离可调节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,用户根据需要可以调节充电器电极距离和输出电压极性,并通过状态指示灯可方便看出电池的充电情况。

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。若亮,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。

1.振荡电路。

该电路主要由三极管vt2及开关变压器t1等组成。接通电源后,交流220v经二极管vd2半波整流,形成100v左右的直流电压。该电压经开关变压器t 1-1初级绕组加到了三极管vt2的c极,同时该电压经启动电阻r4为vt2的b极提供一个正向偏置电压,使vt2导通。

此时,三极管vt2和开关变压器t1组成的间歇振荡电路开始工作,开关变压器t1-1初级绕组中有电流通过。由于正反馈作用,在变压器t 1-2绕组感应的电压通过反馈电阻r1和电容c1加到vt2的b极,使三极管vt2的b极导通电流加大,迅速进人饱和区。随着电容c1两端电压不断升高,vt1的b极电压逐渐降低,使三极管vt2逐渐退出饱和区,其集电极电流开始减少,变压器t 1-1初级绕组中产生的磁通量也开始减少。

在变压器t 1-2绕组感应的反向电压,使vt2迅速截止,完成一个振荡周期。在vt2进入截止期间,变压器t1-3绕组就感应出一个5.5v左右的交流电压,经vd3整流为直流电压,作为后级的充电电压。

2.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t1-3绕组感应出的交流电压5.5v经二极管vd3整流、电容c3滤波后,输出一个直流8.5v左右电压(空载时),该电压一部分加到三极管vt3的e极;另一部分送到软塑封集成块ic1(ylt539)的1脚,为其提供工作电源。集成块ic1有了工作电源后开始启动工作,在其8脚输出低电平充电脉冲,使三极管vt3导通,直流8.5v电压开始向电池e充电。

当待充电池e电压低于4.2v时,该电压经取样电阻r11、r12分压后,加到集成块ic1的6脚上,该电压低于集成块ic1内部参考电压越多,集成块ic1的8脚输出的电平越低,三极管vt3的b极电位也越低,其导通量越大,直流电压8.5v经极性转换开关s1向电池e快速充电。由于集成块ic1的脚和电容c4共同组成振荡谐振电路,其2脚输出的振荡脉冲经电阻r16送至充电指示灯led1(绿)的正极,其负极接到集成块ic1的8脚。在电池刚接人电路时,集成块ic1的8脚输出的电平越低,充电指示灯led1闪烁发光强。

随着充电时间延长,电池所充的电压慢慢升高,集成块ic1的8脚输出电压慢慢升高,充电指示灯led1闪烁发光逐渐变弱。

当电池e慢慢充到4.2v左右时,集成块ic1的6脚电位也达到其内部的参考电压1.8v。此时,集成块ic1内部电路动作,使其8脚电压输出高电平,三极管vt3截止,充电指示灯led1不再闪烁发光而熄灭,充满指示灯led2(绿)由灭变亮。

3.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:当输出电压升高时,在变压器t 1-2反馈绕组端感应的电压就会升高,则电容c2所充电压升高。当电容c2两端电压超过稳压二极管vdz1的稳压值时,稳压二极管vdz1击穿导通,三极管vt2的基极电压拉低,使其导通时间缩短或迅速截止,经开关变压器t1耦合后,使次级输出电压降低。

反之,使输出电压升高,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原因使三极管vt2的电流过大时,在r5、r6上的压降就大,使过流保护管vt1导通,vt2截止,从而有效防止开关管vt1因冲击电流过大而损坏。同时电阻r6上的压降,使电容c2两端电压升高,此后过流保护过程与稳压原理相同,这里不再重复。

三极管vt1是过流保护管,r5、r6是vt2的过流取样保护电阻。

二、常见故障检修。

例1:接上待充电池及电源后,电源指示灯pwled3及测试指示灯test led4亮,而充电led1及充满指示灯led2不亮,无电压输出,不能给电池充电。

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,发现开关管vt2和电阻r6损坏最多。

一般情况下,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t1的次级之后电路的损坏概率不是很大。

例2: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,即可排除故障。如果三极管vt3正常,再用表测电容c3(100μf/16v)两端电压,正常在直流8.5v左右。

若电压正常,应检查电阻r7或集成块ic1,集成块ic1各引脚正常参数如附表所示。若电压低,再测开关变压器t1次级输出电压,正常在交流5.5v左右。若电压正常,说明电容c3或整流二极管vd3损坏;若电压低,应检查开关变压器t1及其前级各元件。

再送一个万能充的电路图:

手机充电器**。

作者: 林和安 vincent

当今世界,手机普及率已经非常之高。根据国际电信联盟(简称itu)2011年初的统计,截止2010年底全球网民数量为20.8亿,手机用户数量为52.

8亿!当前全球人口数量略超68亿,已接近人手一机。而弹丸之地的香港,更是人均超过一部。

谈手机就离不开充电器。常用的手机充电器大致可以分为旅行充电器、座式充电器和维护型充电器,一般使用最广泛的是旅行充电器。旅行充电器的形式也有多种多样,最常见的就是**便宜的微型旅充。

大部分旅充都属于快速充电器,充电时间在1-3小时左右,一般都有充满自停的功能。

市场上很多充电器都标榜自己采用微电脑控制,包括一些**非常便宜的微型旅充。其实严格从电路上分析,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“微电脑控制”,其实其设计连廉价的运算放大器ic都不用。

而一些专用的充电控制ic单价较高,一般用于比较高档或名牌的充电器中。所以我们不能轻信所谓“微电脑控制”,尤其是廉价型产品。

绝大部分手机充电器都有充满自停功能,但其实现的方式不同导致其充电效果不同。由于充电电流一般较大,所以在电池充满后如不及时停止会使电池发烫,过度的过充会严重损害电池寿命。设计比较科学的充电器,可以检测出电池充电饱和时发出的电压变化信号,比较精确地结束充电工作。

高频开关电源技术。

环保节能已成为大家的共识,充电器产品也不例外。现在的充电器产品,多采用高频开关电源技术,将输入的较高的交流电压(ac)转换为手机充电所需要的较低的直流电压(dc)。输出电压的稳定则是依赖对脉冲宽度的改变来实现,这就叫做脉宽调制pwm。

当市电进入充电器后,先经过扼流线圈和电容滤波去除高频杂波和干扰信号,然后经过整流和滤波得到高压直流电。接着通过开关电路把直流电转为高频脉动直流电,再送高频开关变压器降压。然后滤除高频交流部分,这样最后输出相对纯净的低压直流电供电池充电用。

采用开关变换的显著优点是大大提高了电能的转换效率,典型的充电器效率为70%-80%,而采用传统的线性稳压电路,效率一般仅有50%左右。

高频开关电源电路一般主要包括以下几部分:

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。

pfc电路:pfc(power factor correction)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。开关电源采用传统的桥式整流、电容滤波电路会使ac输入电流产生严重的波形畸变,向电网注入大量的高次谐波,因此网侧的功率因子不高,仅有0.

6左右,并对电网和其它电气设备造成严重谐波污染与干扰。

整流滤波电路:高压整流滤波电路由一个全桥(有些简易型的采用半波整流)和高压电解电容组成。把220v交流市电转换成300v直流电。低压整流滤波电路由二极管和电解电容组成。

开关电路:一般包含精密稳压、pwm 控制、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、谐波含量等要求也不高,也为了降低成本,其emi和pfc电路都简化设计或根本不采用。

简易自激式开关电源充电器电路。

下图为一款nokia手机通用充电器的电路。主要由开关电源、基准电压、充电控制、放电控制和充电指示等电路组成。该型手机充电器的电路非常简单,实为一自激式开关电源,全部采用分立器件组成,成本低廉。

ac220v电压经d3半波整流、c1滤波后得到约+300v电压,一路经开关变压器t初级绕组l1加到开关管q2 c极,另一路经启动电阻r3加到q2 b极,q2进入微导通状态,l1中产生上正下负的感应电动势,则l2中产生上负下正的感应电动势。l2中的感应电动势经r8、c2正回馈至q2 b极,q2迅速进入饱和状态。在q2饱和期间,由于l1中电流近似线性增加,则l2中产生稳定的感应电动势。

此电动势经r8、r6、q2的b-e结给c2充电,随着c2的充电,q2 b极电压逐渐下降,当下降至某值时,q2退出饱和状态,流过l1中的电流减小,l1、l2中感应电动势极性反转,在r8、c2的正回馈作用下,q2迅速由饱和状态退至截止状态。这时,+300v 电压经r3、r8、l2、r16对c2反向充电,c2右端电位逐渐上升,当升至一定值时,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q2导通期间,l3中的感应电动势极性为上负下正,d7截止;在q2截止期间,l3中的感应电动势极性为上正下负,d7导通,向外供电。