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享。

說明：
      為了簡化電(dian)(dian)(dian)(dian)路，達到(dao)學習目地，圖中(zhong)(zhong)用(yong)1歐(ou)的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)阻F1起到(dao)保險絲的(de)(de)作用(yong)，用(yong)一個二極(ji)(ji)(ji)管D1完(wan)成整流(liu)(liu)作用(yong)。接通電(dian)(dian)(dian)(dian)源(yuan)后，C1會有300V左右的(de)(de)直流(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓，通過R2給Q1的(de)(de)基(ji)極(ji)(ji)(ji)提(ti)供電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)，Q1的(de)(de)發射極(ji)(ji)(ji)有R1電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)檢測電(dian)(dian)(dian)(dian)阻R1，Q1基(ji)極(ji)(ji)(ji)得電(dian)(dian)(dian)(dian)后，會經過T1的(de)(de)（3、4）產生集電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)，并同(tong)時(shi)在(zai)T1的(de)(de)（5、6）（1、2）上產生感應電(dian)(dian)(dian)(dian)壓，這兩個次級絕緣的(de)(de)圈數相同(tong)的(de)(de)線圈，其(qi)中(zhong)(zhong)T1（1、2）輸出(chu)(chu)由D7整流(liu)(liu)、C5濾波(bo)后通過USB座(zuo)給負載(zai)(zai)供電(dian)(dian)(dian)(dian)；其(qi)中(zhong)(zhong)T1（5、6）經D6整流(liu)(liu)、C2濾波(bo)后通過IC1（實(shi)為4.3V穩壓管）、Q2組成取樣比較電(dian)(dian)(dian)(dian)路，檢測輸出(chu)(chu)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓高(gao)(gao)低；其(qi)中(zhong)(zhong)T1（5、6）、C3、R4還組成Q1三極(ji)(ji)(ji)管的(de)(de)正反饋電(dian)(dian)(dian)(dian)路，讓Q1工作在(zai)高(gao)(gao)頻振蕩，不停的(de)(de)給T1（3、4）開關供電(dian)(dian)(dian)(dian)。當負載(zai)(zai)變輕(qing)或者(zhe)電(dian)(dian)(dian)(dian)源(yuan)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓變高(gao)(gao)等任何原因(yin)導致(zhi)輸出(chu)(chu)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓升高(gao)(gao)時(shi)，T1（5、6）、IC1取樣比較導致(zhi)Q2導通，Q1基(ji)極(ji)(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)減小，集電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)減小，負載(zai)(zai)能力變小，從而導致(zhi)輸出(chu)(chu)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓降低；當輸出(chu)(chu)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓降低后，Q2取樣后又會截止，Q1的(de)(de)負載(zai)(zai)能力變強，輸出(chu)(chu)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓又會升高(gao)(gao)；這樣起到(dao)自動穩壓作用(yong)。

本電(dian)路(lu)雖然元(yuan)件(jian)少，但是(shi)還設計有過(guo)(guo)流過(guo)(guo)載(zai)短路(lu)保護功能。當(dang)負載(zai)過(guo)(guo)載(zai)或(huo)者短路(lu)時，Q1的(de)(de)集電(dian)極電(dian)流大(da)增，而Q1的(de)(de)發射極電(dian)阻(zu)R1會(hui)產生較高(gao)的(de)(de)壓降，這個過(guo)(guo)載(zai)或(huo)者短路(lu)產生的(de)(de)高(gao)電(dian)壓會(hui)經過(guo)(guo)R3讓(rang)Q2飽(bao)和導通，從而讓(rang)Q1截(jie)止(zhi)停止(zhi)輸出防止(zhi)過(guo)(guo)載(zai)損(sun)壞。因此，改(gai)(gai)變R1的(de)(de)大(da)小，可以(yi)改(gai)(gai)變負載(zai)能力，如(ru)果(guo)要(yao)求輸出電(dian)流小，例如(ru)只需(xu)要(yao)輸出5V100MA，可以(yi)將R1阻(zu)值改(gai)(gai)大(da)。當(dang)然，如(ru)果(guo)需(xu)要(yao)輸出5V500MA的(de)(de)話，就需(xu)要(yao)將R1適當(dang)改(gai)(gai)小。注意：R1改(gai)(gai)小會(hui)增加燒壞Q1的(de)(de)可能性，如(ru)果(guo)需(xu)要(yao)大(da)電(dian)流輸出，建議更(geng)換13003、13007中(zhong)大(da)功率管。

C4、R5、D5起什么作(zuo)用呢？T1變(bian)壓(ya)器是(shi)(shi)電(dian)感元件，Q1工作(zuo)在開關狀(zhuang)態，當Q1截止時，會(hui)在集電(dian)極感應出很高的電(dian)壓(ya)，這(zhe)個(ge)(ge)電(dian)壓(ya)可(ke)(ke)能高達1000伏以上，這(zhe)會(hui)使Q1擊穿損壞(huai)，現在有了高速開關管D5，這(zhe)個(ge)(ge)電(dian)壓(ya)可(ke)(ke)以給C4充(chong)電(dian)，吸收(shou)這(zhe)個(ge)(ge)高壓(ya)，C4充(chong)電(dian)后(hou)可(ke)(ke)以立(li)即通(tong)過(guo)R5放電(dian)，這(zhe)樣Q1不會(hui)因集電(dian)極的高電(dian)壓(ya)擊穿損壞(huai)了，因此，這(zhe)三(san)個(ge)(ge)元件如有開關或者損壞(huai)，Q1是(shi)(shi)非常危(wei)險的，分分秒秒都可(ke)(ke)能會(hui)損壞(huai)。

給的大家收到(dao)貨后(hou)，先(xian)熟悉一(yi)下(xia)電路原理(li)圖，分析一(yi)下(xia)原理(li)，再(zai)測量一(yi)下(xia)各元件，最后(hou)再(zai)小心來裝配(pei)。

安裝注意事項：

       安裝之前(qian)請(qing)不要(yao)急于動手，應先查(cha)閱相(xiang)關的技術資料以及本說(shuo)明(ming)，然(ran)后對照原理圖，了解印刷電路板、元(yuan)件清單，并(bing)分清各(ge)元(yuan)件，了解各(ge)元(yuan)件的特點、作(zuo)用、功(gong)能，同時核對元(yuan)件數量。

注：
      Z1、D2、D3、D4，IC1本(ben)種組(zu)裝(zhuang)沒有(you)配備，電路板(ban)是設計的(de)多用途(tu)的(de)，本(ben)套(tao)件只用到半波整流，只有(you)一個1N4007整流，請大家(jia)不要自己多裝(zhuang)其它(ta)的(de)二極(ji)管，參考圖中樣板(ban)做就行了，樣板(ban)已經測試過是OK的(de)，在工(gong)廠(chang)做過的(de)朋友就知(zhi)道，工(gong)廠(chang)都是按照(zhao)樣板(ban)生(sheng)產的(de)。

正(zheng)確插(cha)入(ru)元件，按照從(cong)低到高、從(cong)小到大(da)的(de)順利安(an)裝，極(ji)性要符合規定。對于手工安(an)裝，元件應分批安(an)裝。如此(ci)板先電阻→二極(ji)管→三極(ji)管→電容(rong)→變壓器→USB座

1、Q1、Q2千萬不要裝(zhuang)錯(cuo)，Q1應選用耐(nai)壓(ya)(ya)500V以上具有(you)開關(guan)特性的(de)管子(zi)(zi)，Q2耐(nai)壓(ya)(ya)幾十伏(fu)就行了(le)，Q2適合選放大特性好(hao)的(de)管子(zi)(zi)，這兩(liang)種管子(zi)(zi)的(de)管腳排列可能會不同常(chang)規，請以測量(liang)為準。

2、IC1、D6請千萬不要裝錯，同(tong)樣是(shi)玻璃封裝的二(er)(er)極(ji)管(guan)，一個是(shi)4.3V的穩壓二(er)(er)極(ji)管(guan)，一個普通二(er)(er)極(ji)管(guan)，其中IC1只(zhi)是(shi)PCB板上(shang)的符號(hao)，二(er)(er)極(ji)管(guan)只(zhi)占用兩(liang)個PCB元件(jian)孔。

3、1N4007、FR107、1N5819請不(bu)(bu)裝錯(cuo)，1N4007是(shi)低頻(pin)(pin)二(er)極(ji)管(guan)，FR107是(shi)高(gao)頻(pin)(pin)高(gao)壓(ya)二(er)極(ji)管(guan)，1N5819是(shi)低電(dian)壓(ya)高(gao)頻(pin)(pin)肖特(te)基(ji)二(er)極(ji)管(guan)，都(dou)是(shi)不(bu)(bu)能裝錯(cuo)位置的。（代(dai)換(huan)關系：FR107可以代(dai)替1N4007，反之則(ze)不(bu)(bu)行；而1N5819則(ze)不(bu)(bu)能用(yong)其(qi)(qi)它二(er)極(ji)管(guan)代(dai)替，1N5819的導通電(dian)壓(ya)很(hen)低，相(xiang)當于鍺管(guan)的導通電(dian)壓(ya)，因此，低電(dian)壓(ya)整流效(xiao)率(lv)很(hen)高(gao)，如(ru)果一(yi)定(ding)要用(yong)其(qi)(qi)它二(er)極(ji)管(guan)代(dai)替，則(ze)出輸出功率(lv)下載，發熱嚴(yan)重(zhong)，效(xiao)率(lv)變低。）

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(cha)線路板(ban)安(an)(an)裝無誤后，要通電(dian)試板(ban)時，可(ke)以(yi)在PCB板(ban)直接焊一個(ge)220V插頭(tou)線，為(wei)了安(an)(an)全(quan)起(qi)見(jian)，請大家(jia)先(xian)在電(dian)源串聯一個(ge)10W的白熾燈泡，以(yi)防(fang)止(zhi)短路或者接錯，千萬(wan)注意安(an)(an)全(quan)，還有，元件一不小心就燒壞了，燒壞了需要再買才行。如(ru)果安(an)(an)裝無誤，用(yong)萬(wan)用(yong)表可(ke)以(yi)測得USB

1腳和4腳應有(you)5V的電壓輸出，電源指示燈亮，確認電路板裝(zhuang)配無(wu)誤。