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(tao)件，現(xian)在一同給廣大電(dian)子愛好者分享。

說明：
      為(wei)了(le)簡化(hua)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)路，達到(dao)學習目地，圖(tu)中(zhong)(zhong)用(yong)1歐的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)阻F1起到(dao)保險絲的(de)作(zuo)用(yong)，用(yong)一個(ge)二極(ji)管(guan)(guan)D1完(wan)成(cheng)整流(liu)作(zuo)用(yong)。接通電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)源(yuan)后(hou)，C1會(hui)有300V左右的(de)直(zhi)流(liu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)，通過R2給Q1的(de)基(ji)極(ji)提(ti)供電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)，Q1的(de)發(fa)射(she)極(ji)有R1電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)檢(jian)測電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)阻R1，Q1基(ji)極(ji)得電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)后(hou)，會(hui)經過T1的(de)（3、4）產(chan)(chan)生(sheng)集電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)，并同(tong)時(shi)在T1的(de)（5、6）（1、2）上產(chan)(chan)生(sheng)感應電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)，這兩個(ge)次級(ji)絕(jue)緣的(de)圈(quan)數相同(tong)的(de)線圈(quan)，其中(zhong)(zhong)T1（1、2）輸(shu)出(chu)(chu)由D7整流(liu)、C5濾波后(hou)通過USB座給負(fu)載(zai)(zai)(zai)供電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)；其中(zhong)(zhong)T1（5、6）經D6整流(liu)、C2濾波后(hou)通過IC1（實為(wei)4.3V穩壓(ya)管(guan)(guan)）、Q2組成(cheng)取(qu)(qu)樣比較電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)路，檢(jian)測輸(shu)出(chu)(chu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)高(gao)(gao)低；其中(zhong)(zhong)T1（5、6）、C3、R4還組成(cheng)Q1三極(ji)管(guan)(guan)的(de)正(zheng)反饋電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)路，讓Q1工(gong)作(zuo)在高(gao)(gao)頻振蕩，不停的(de)給T1（3、4）開關供電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)。當負(fu)載(zai)(zai)(zai)變(bian)(bian)輕或者(zhe)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)源(yuan)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)變(bian)(bian)高(gao)(gao)等任何原因導(dao)致輸(shu)出(chu)(chu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)升高(gao)(gao)時(shi)，T1（5、6）、IC1取(qu)(qu)樣比較導(dao)致Q2導(dao)通，Q1基(ji)極(ji)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)減小(xiao)，集電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)減小(xiao)，負(fu)載(zai)(zai)(zai)能力變(bian)(bian)小(xiao)，從而導(dao)致輸(shu)出(chu)(chu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)降低；當輸(shu)出(chu)(chu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)降低后(hou)，Q2取(qu)(qu)樣后(hou)又會(hui)截止，Q1的(de)負(fu)載(zai)(zai)(zai)能力變(bian)(bian)強，輸(shu)出(chu)(chu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)又會(hui)升高(gao)(gao)；這樣起到(dao)自動(dong)穩壓(ya)作(zuo)用(yong)。

本電路雖然元件少，但(dan)是還設(she)計有過流過載短路保護功(gong)能(neng)。當(dang)負載過載或(huo)者(zhe)短路時，Q1的(de)集電極電流大(da)(da)增，而Q1的(de)發(fa)射極電阻(zu)R1會產(chan)生較高(gao)的(de)壓降，這個過載或(huo)者(zhe)短路產(chan)生的(de)高(gao)電壓會經(jing)過R3讓(rang)Q2飽和導通(tong)，從而讓(rang)Q1截(jie)止停止輸(shu)出(chu)防止過載損壞(huai)。因此，改變R1的(de)大(da)(da)小(xiao)，可(ke)(ke)以改變負載能(neng)力，如果要求輸(shu)出(chu)電流小(xiao)，例如只需(xu)(xu)要輸(shu)出(chu)5V100MA，可(ke)(ke)以將R1阻(zu)值改大(da)(da)。當(dang)然，如果需(xu)(xu)要輸(shu)出(chu)5V500MA的(de)話，就需(xu)(xu)要將R1適當(dang)改小(xiao)。注意：R1改小(xiao)會增加燒壞(huai)Q1的(de)可(ke)(ke)能(neng)性，如果需(xu)(xu)要大(da)(da)電流輸(shu)出(chu)，建議更換13003、13007中(zhong)大(da)(da)功(gong)率(lv)管(guan)。

C4、R5、D5起什(shen)么(me)作(zuo)用呢？T1變壓(ya)(ya)器是電(dian)(dian)(dian)感(gan)元(yuan)件，Q1工作(zuo)在開關(guan)狀態，當Q1截止(zhi)時，會在集電(dian)(dian)(dian)極(ji)感(gan)應出很高(gao)的電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)，這(zhe)(zhe)(zhe)個(ge)(ge)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)可(ke)能高(gao)達1000伏以上，這(zhe)(zhe)(zhe)會使Q1擊穿損(sun)(sun)(sun)壞，現在有了高(gao)速(su)開關(guan)管(guan)D5，這(zhe)(zhe)(zhe)個(ge)(ge)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)可(ke)以給C4充電(dian)(dian)(dian)，吸收這(zhe)(zhe)(zhe)個(ge)(ge)高(gao)壓(ya)(ya)，C4充電(dian)(dian)(dian)后可(ke)以立即通(tong)過R5放電(dian)(dian)(dian)，這(zhe)(zhe)(zhe)樣Q1不會因集電(dian)(dian)(dian)極(ji)的高(gao)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)擊穿損(sun)(sun)(sun)壞了，因此，這(zhe)(zhe)(zhe)三(san)個(ge)(ge)元(yuan)件如有開關(guan)或者損(sun)(sun)(sun)壞，Q1是非常危險的，分(fen)分(fen)秒秒都可(ke)能會損(sun)(sun)(sun)壞。

給的大家收(shou)到貨后(hou)，先熟悉(xi)一下(xia)電路原理圖，分析一下(xia)原理，再(zai)測(ce)量一下(xia)各元件，最后(hou)再(zai)小心來(lai)裝配。

安裝注意事項：

       安裝之前請不要急于動(dong)手，應先查閱相關(guan)的(de)(de)技術資料(liao)以及本說明(ming)，然(ran)后對照原理圖，了解(jie)印刷電路板、元件(jian)清(qing)單，并分清(qing)各元件(jian)，了解(jie)各元件(jian)的(de)(de)特點、作用、功能，同時核對元件(jian)數量。

注：
      Z1、D2、D3、D4，IC1本(ben)種組裝沒有(you)配備，電路板是設計的(de)(de)(de)多用途的(de)(de)(de)，本(ben)套件只(zhi)用到半波(bo)整(zheng)流，只(zhi)有(you)一個(ge)1N4007整(zheng)流，請(qing)大家不要(yao)自(zi)己多裝其它的(de)(de)(de)二極管(guan)，參考(kao)圖中樣(yang)板做就(jiu)行(xing)了(le)，樣(yang)板已經測試(shi)過是OK的(de)(de)(de)，在工(gong)廠(chang)做過的(de)(de)(de)朋友(you)就(jiu)知道，工(gong)廠(chang)都是按照(zhao)樣(yang)板生產的(de)(de)(de)。

正確插入元(yuan)件，按照從低到高、從小(xiao)到大的順利安裝(zhuang)(zhuang)，極性要符合規定(ding)。對于手工(gong)安裝(zhuang)(zhuang)，元(yuan)件應分批安裝(zhuang)(zhuang)。如此板先電阻→二極管→三極管→電容→變壓(ya)器→USB座(zuo)

1、Q1、Q2千萬不要裝錯，Q1應選用耐壓(ya)(ya)500V以(yi)上具有開關特(te)性(xing)的管(guan)子(zi)(zi)(zi)，Q2耐壓(ya)(ya)幾十(shi)伏(fu)就行(xing)了，Q2適(shi)合選放大(da)特(te)性(xing)好(hao)的管(guan)子(zi)(zi)(zi)，這兩種管(guan)子(zi)(zi)(zi)的管(guan)腳排(pai)列可能會不同常規，請以(yi)測量為準。

2、IC1、D6請千萬不要裝(zhuang)錯，同樣是玻璃封(feng)裝(zhuang)的二(er)(er)極(ji)(ji)管(guan)(guan)，一(yi)個(ge)是4.3V的穩壓二(er)(er)極(ji)(ji)管(guan)(guan)，一(yi)個(ge)普通二(er)(er)極(ji)(ji)管(guan)(guan)，其中(zhong)IC1只是PCB板上的符號，二(er)(er)極(ji)(ji)管(guan)(guan)只占用兩個(ge)PCB元件孔(kong)。

3、1N4007、FR107、1N5819請不裝(zhuang)錯，1N4007是(shi)低(di)(di)(di)(di)頻二(er)(er)極(ji)(ji)管(guan)(guan)，FR107是(shi)高(gao)頻高(gao)壓(ya)二(er)(er)極(ji)(ji)管(guan)(guan)，1N5819是(shi)低(di)(di)(di)(di)電壓(ya)高(gao)頻肖特基二(er)(er)極(ji)(ji)管(guan)(guan)，都是(shi)不能裝(zhuang)錯位(wei)置的。（代(dai)換關系：FR107可(ke)以代(dai)替1N4007，反之則不行；而1N5819則不能用其它(ta)二(er)(er)極(ji)(ji)管(guan)(guan)代(dai)替，1N5819的導(dao)通電壓(ya)很低(di)(di)(di)(di)，相當于鍺管(guan)(guan)的導(dao)通電壓(ya)，因(yin)此，低(di)(di)(di)(di)電壓(ya)整(zheng)流效率(lv)(lv)很高(gao)，如(ru)果一定(ding)要用其它(ta)二(er)(er)極(ji)(ji)管(guan)(guan)代(dai)替，則出輸(shu)出功率(lv)(lv)下載，發熱(re)嚴(yan)重，效率(lv)(lv)變低(di)(di)(di)(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(zi)細檢查線路板(ban)(ban)安裝(zhuang)無誤后，要通電試板(ban)(ban)時，可(ke)以在PCB板(ban)(ban)直接焊一個(ge)220V插頭線，為了安全(quan)起見，請大家先在電源(yuan)串聯一個(ge)10W的白熾燈泡，以防止(zhi)短路或者(zhe)接錯，千萬注意安全(quan)，還有，元(yuan)件一不小心就燒(shao)壞了，燒(shao)壞了需要再買才行。如果安裝(zhuang)無誤，用萬用表(biao)可(ke)以測得(de)USB

1腳(jiao)和4腳(jiao)應有5V的電壓輸出(chu)，電源指示(shi)燈亮(liang)，確認電路(lu)板裝配無誤。