USB充電器套件制作原理解說

     USB充電器套件，又名MP3MP4充電器，輸入AC160-240V，50/60Hz，額定輸出：DC 5V250mA（標簽貼紙為500mA，如果要長期輸出更大電流，請更換Q1為13003）。MP3和MP4在全國范圍大量流行，不過作為日常用品的充電器由于直接和220V高壓相連，具有故障率較高，容易損壞的特點，特別是買到那些不成熟的產品后，真是苦不看言。最后，受學校老師委托，我們聯系到了一款成熟量產的充電器套件，現在一同給廣大電子愛好者分(fen)享。

說明：
      為(wei)了簡化電(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)，達到(dao)學習目地，圖中(zhong)用(yong)1歐的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)F1起到(dao)保險絲的(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)，用(yong)一個二極管(guan)(guan)D1完成整流(liu)作(zuo)用(yong)。接通(tong)電(dian)(dian)(dian)(dian)源后(hou)(hou)(hou)，C1會有300V左(zuo)右的(de)(de)(de)直流(liu)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)，通(tong)過R2給(gei)Q1的(de)(de)(de)基極提供電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)，Q1的(de)(de)(de)發射極有R1電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)檢測(ce)(ce)電(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)R1，Q1基極得電(dian)(dian)(dian)(dian)后(hou)(hou)(hou)，會經過T1的(de)(de)(de)（3、4）產生集(ji)電(dian)(dian)(dian)(dian)極電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)，并同(tong)時(shi)在T1的(de)(de)(de)（5、6）（1、2）上(shang)產生感(gan)應電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)，這(zhe)兩個次級絕緣的(de)(de)(de)圈(quan)數相同(tong)的(de)(de)(de)線(xian)圈(quan)，其(qi)中(zhong)T1（1、2）輸出(chu)(chu)由(you)D7整流(liu)、C5濾(lv)波(bo)后(hou)(hou)(hou)通(tong)過USB座給(gei)負載(zai)供電(dian)(dian)(dian)(dian)；其(qi)中(zhong)T1（5、6）經D6整流(liu)、C2濾(lv)波(bo)后(hou)(hou)(hou)通(tong)過IC1（實為(wei)4.3V穩壓(ya)(ya)管(guan)(guan)）、Q2組(zu)成取樣比較電(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)，檢測(ce)(ce)輸出(chu)(chu)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)高(gao)低(di)；其(qi)中(zhong)T1（5、6）、C3、R4還組(zu)成Q1三極管(guan)(guan)的(de)(de)(de)正(zheng)反饋電(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)，讓(rang)Q1工作(zuo)在高(gao)頻(pin)振(zhen)蕩，不停的(de)(de)(de)給(gei)T1（3、4）開關供電(dian)(dian)(dian)(dian)。當(dang)負載(zai)變(bian)輕(qing)或者電(dian)(dian)(dian)(dian)源電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)變(bian)高(gao)等任何(he)原因導致(zhi)輸出(chu)(chu)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)升高(gao)時(shi)，T1（5、6）、IC1取樣比較導致(zhi)Q2導通(tong)，Q1基極電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)減(jian)小，集(ji)電(dian)(dian)(dian)(dian)極電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)減(jian)小，負載(zai)能(neng)力變(bian)小，從而導致(zhi)輸出(chu)(chu)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)降低(di)；當(dang)輸出(chu)(chu)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)降低(di)后(hou)(hou)(hou)，Q2取樣后(hou)(hou)(hou)又(you)(you)會截止，Q1的(de)(de)(de)負載(zai)能(neng)力變(bian)強，輸出(chu)(chu)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)又(you)(you)會升高(gao)；這(zhe)樣起到(dao)自動穩壓(ya)(ya)作(zuo)用(yong)。

本(ben)電(dian)(dian)路雖然元件少，但(dan)是(shi)還設計有過(guo)流(liu)過(guo)載(zai)(zai)短(duan)路保護功能(neng)(neng)。當(dang)負載(zai)(zai)過(guo)載(zai)(zai)或(huo)者(zhe)短(duan)路時(shi)，Q1的(de)集電(dian)(dian)極電(dian)(dian)流(liu)大(da)(da)增(zeng)，而(er)Q1的(de)發(fa)射(she)極電(dian)(dian)阻(zu)R1會產(chan)生較高(gao)的(de)壓降，這個(ge)過(guo)載(zai)(zai)或(huo)者(zhe)短(duan)路產(chan)生的(de)高(gao)電(dian)(dian)壓會經過(guo)R3讓(rang)Q2飽和導通，從而(er)讓(rang)Q1截止停止輸出(chu)防止過(guo)載(zai)(zai)損壞。因此，改變(bian)R1的(de)大(da)(da)小(xiao)，可以(yi)改變(bian)負載(zai)(zai)能(neng)(neng)力，如(ru)(ru)果(guo)要(yao)求輸出(chu)電(dian)(dian)流(liu)小(xiao)，例如(ru)(ru)只需(xu)(xu)要(yao)輸出(chu)5V100MA，可以(yi)將(jiang)R1阻(zu)值(zhi)改大(da)(da)。當(dang)然，如(ru)(ru)果(guo)需(xu)(xu)要(yao)輸出(chu)5V500MA的(de)話，就需(xu)(xu)要(yao)將(jiang)R1適當(dang)改小(xiao)。注意：R1改小(xiao)會增(zeng)加燒壞Q1的(de)可能(neng)(neng)性(xing)，如(ru)(ru)果(guo)需(xu)(xu)要(yao)大(da)(da)電(dian)(dian)流(liu)輸出(chu)，建議更換13003、13007中大(da)(da)功率管。

C4、R5、D5起什么作用呢？T1變壓器(qi)是(shi)電(dian)(dian)感元件，Q1工作在開關狀態，當Q1截止時，會在集電(dian)(dian)極(ji)感應出(chu)很高(gao)(gao)的電(dian)(dian)壓，這個電(dian)(dian)壓可能高(gao)(gao)達1000伏以(yi)(yi)上，這會使Q1擊(ji)穿損壞(huai)，現在有了(le)高(gao)(gao)速開關管D5，這個電(dian)(dian)壓可以(yi)(yi)給(gei)C4充電(dian)(dian)，吸收這個高(gao)(gao)壓，C4充電(dian)(dian)后(hou)可以(yi)(yi)立即通過R5放電(dian)(dian)，這樣Q1不會因集電(dian)(dian)極(ji)的高(gao)(gao)電(dian)(dian)壓擊(ji)穿損壞(huai)了(le)，因此，這三個元件如有開關或者損壞(huai)，Q1是(shi)非常危險(xian)的，分分秒秒都(dou)可能會損壞(huai)。

給的大家收(shou)到貨后，先(xian)熟悉一(yi)(yi)下電(dian)路原理(li)圖，分析一(yi)(yi)下原理(li)，再測量一(yi)(yi)下各元件，最后再小心來裝配(pei)。

安裝注意事項：

       安裝之前請不(bu)要(yao)急于動(dong)手，應先查閱(yue)相(xiang)關的技術資料以及本說(shuo)明，然(ran)后(hou)對照原(yuan)理圖，了(le)解印刷電路板、元件清(qing)單，并分清(qing)各(ge)(ge)元件，了(le)解各(ge)(ge)元件的特點、作用、功能，同時核對元件數量。

注：
      Z1、D2、D3、D4，IC1本種組裝(zhuang)(zhuang)沒有配(pei)備，電路板是設計的(de)(de)多用途的(de)(de)，本套件只用到(dao)半波整流(liu)，只有一個1N4007整流(liu)，請大(da)家不要自己多裝(zhuang)(zhuang)其它(ta)的(de)(de)二極管，參考圖中樣板做就(jiu)行了，樣板已經(jing)測試過是OK的(de)(de)，在工廠(chang)(chang)做過的(de)(de)朋友就(jiu)知道，工廠(chang)(chang)都是按照樣板生(sheng)產的(de)(de)。

正確插(cha)入元(yuan)件(jian)，按照從低(di)到(dao)高、從小(xiao)到(dao)大的順利(li)安裝(zhuang)(zhuang)，極(ji)(ji)性要符(fu)合規定。對(dui)于手工安裝(zhuang)(zhuang)，元(yuan)件(jian)應分批(pi)安裝(zhuang)(zhuang)。如(ru)此板先電(dian)(dian)阻→二極(ji)(ji)管→三極(ji)(ji)管→電(dian)(dian)容→變(bian)壓器(qi)→USB座

1、Q1、Q2千萬不(bu)要裝錯，Q1應選用耐(nai)壓500V以上具有開關特(te)(te)性的(de)管子，Q2耐(nai)壓幾(ji)十伏就(jiu)行了，Q2適合選放大特(te)(te)性好的(de)管子，這(zhe)兩種管子的(de)管腳排列可能會不(bu)同常規，請以測量為準。

2、IC1、D6請千萬不要(yao)裝錯，同樣是(shi)玻璃(li)封裝的(de)(de)二極(ji)(ji)管(guan)(guan)，一個是(shi)4.3V的(de)(de)穩壓(ya)二極(ji)(ji)管(guan)(guan)，一個普通二極(ji)(ji)管(guan)(guan)，其中(zhong)IC1只(zhi)是(shi)PCB板上的(de)(de)符號，二極(ji)(ji)管(guan)(guan)只(zhi)占用兩個PCB元件(jian)孔。

3、1N4007、FR107、1N5819請(qing)不(bu)裝錯(cuo)，1N4007是低(di)頻(pin)二(er)極(ji)管(guan)，FR107是高(gao)頻(pin)高(gao)壓(ya)二(er)極(ji)管(guan)，1N5819是低(di)電壓(ya)高(gao)頻(pin)肖特基二(er)極(ji)管(guan)，都(dou)是不(bu)能裝錯(cuo)位置(zhi)的。（代換(huan)關系(xi)：FR107可以代替(ti)1N4007，反(fan)之(zhi)則不(bu)行；而1N5819則不(bu)能用(yong)其它(ta)(ta)二(er)極(ji)管(guan)代替(ti)，1N5819的導通電壓(ya)很低(di)，相當(dang)于鍺管(guan)的導通電壓(ya)，因此，低(di)電壓(ya)整流效率(lv)很高(gao)，如果(guo)一(yi)定要(yao)用(yong)其它(ta)(ta)二(er)極(ji)管(guan)代替(ti)，則出輸(shu)出功率(lv)下(xia)載，發(fa)熱(re)嚴(yan)重，效率(lv)變低(di)。）

記住：FR104(7)是高頻輸出整流二極管，1N4007才是電源整流二極管。
通電測試線路板：
       仔細檢查線路板(ban)(ban)安(an)(an)裝無誤后，要通電試板(ban)(ban)時(shi)，可以在(zai)(zai)PCB板(ban)(ban)直接(jie)焊一個220V插頭線，為了安(an)(an)全起(qi)見，請大家先在(zai)(zai)電源串(chuan)聯一個10W的白熾燈泡(pao)，以防止短路或者(zhe)接(jie)錯，千萬(wan)(wan)注意安(an)(an)全，還有，元件一不(bu)小(xiao)心就燒(shao)壞了，燒(shao)壞了需要再買才(cai)行。如(ru)果安(an)(an)裝無誤，用萬(wan)(wan)用表可以測得USB

1腳和4腳應有5V的(de)電(dian)壓(ya)輸出，電(dian)源指示燈亮，確認電(dian)路板裝配無誤(wu)。