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(da)電子愛好者分(fen)享。

說明：
      為了簡化電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)路，達到學習目地，圖中用(yong)1歐的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)阻F1起(qi)到保險(xian)絲(si)的(de)(de)(de)(de)(de)作用(yong)，用(yong)一個二極(ji)管(guan)D1完(wan)成(cheng)整流(liu)(liu)作用(yong)。接通電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)源(yuan)后(hou)，C1會有300V左右的(de)(de)(de)(de)(de)直流(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)，通過R2給Q1的(de)(de)(de)(de)(de)基極(ji)提供(gong)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)，Q1的(de)(de)(de)(de)(de)發射極(ji)有R1電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)檢測(ce)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)阻R1，Q1基極(ji)得電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)后(hou)，會經過T1的(de)(de)(de)(de)(de)（3、4）產生集(ji)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)，并同時在(zai)T1的(de)(de)(de)(de)(de)（5、6）（1、2）上產生感應電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)，這(zhe)兩個次級絕緣的(de)(de)(de)(de)(de)圈(quan)數相同的(de)(de)(de)(de)(de)線圈(quan)，其(qi)(qi)中T1（1、2）輸(shu)出(chu)由D7整流(liu)(liu)、C5濾(lv)波(bo)后(hou)通過USB座(zuo)給負載供(gong)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)；其(qi)(qi)中T1（5、6）經D6整流(liu)(liu)、C2濾(lv)波(bo)后(hou)通過IC1（實為4.3V穩壓(ya)(ya)(ya)管(guan)）、Q2組成(cheng)取樣(yang)比較(jiao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)路，檢測(ce)輸(shu)出(chu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)高(gao)(gao)(gao)(gao)(gao)低；其(qi)(qi)中T1（5、6）、C3、R4還組成(cheng)Q1三極(ji)管(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)正反饋電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)路，讓Q1工作在(zai)高(gao)(gao)(gao)(gao)(gao)頻振蕩，不停的(de)(de)(de)(de)(de)給T1（3、4）開(kai)關供(gong)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)。當(dang)負載變輕(qing)或(huo)者電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)源(yuan)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)變高(gao)(gao)(gao)(gao)(gao)等任何原因(yin)導(dao)致(zhi)(zhi)(zhi)輸(shu)出(chu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)升(sheng)高(gao)(gao)(gao)(gao)(gao)時，T1（5、6）、IC1取樣(yang)比較(jiao)導(dao)致(zhi)(zhi)(zhi)Q2導(dao)通，Q1基極(ji)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)減小，集(ji)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)減小，負載能(neng)力(li)變小，從而導(dao)致(zhi)(zhi)(zhi)輸(shu)出(chu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)降低；當(dang)輸(shu)出(chu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)降低后(hou)，Q2取樣(yang)后(hou)又會截止(zhi)，Q1的(de)(de)(de)(de)(de)負載能(neng)力(li)變強(qiang)，輸(shu)出(chu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)又會升(sheng)高(gao)(gao)(gao)(gao)(gao)；這(zhe)樣(yang)起(qi)到自動穩壓(ya)(ya)(ya)作用(yong)。

本電(dian)(dian)(dian)路(lu)雖(sui)然元件少，但是還設計(ji)有(you)過(guo)流(liu)過(guo)載(zai)(zai)(zai)短路(lu)保護功能(neng)。當(dang)負載(zai)(zai)(zai)過(guo)載(zai)(zai)(zai)或(huo)者短路(lu)時，Q1的(de)集電(dian)(dian)(dian)極電(dian)(dian)(dian)流(liu)大(da)(da)增，而Q1的(de)發射極電(dian)(dian)(dian)阻(zu)R1會產(chan)生較高的(de)壓降，這個過(guo)載(zai)(zai)(zai)或(huo)者短路(lu)產(chan)生的(de)高電(dian)(dian)(dian)壓會經過(guo)R3讓Q2飽(bao)和導通，從而讓Q1截止停止輸(shu)出防止過(guo)載(zai)(zai)(zai)損壞。因此，改(gai)(gai)變R1的(de)大(da)(da)小，可(ke)以改(gai)(gai)變負載(zai)(zai)(zai)能(neng)力(li)，如(ru)(ru)果(guo)要(yao)求輸(shu)出電(dian)(dian)(dian)流(liu)小，例如(ru)(ru)只需(xu)要(yao)輸(shu)出5V100MA，可(ke)以將(jiang)R1阻(zu)值改(gai)(gai)大(da)(da)。當(dang)然，如(ru)(ru)果(guo)需(xu)要(yao)輸(shu)出5V500MA的(de)話，就需(xu)要(yao)將(jiang)R1適當(dang)改(gai)(gai)小。注意：R1改(gai)(gai)小會增加燒(shao)壞Q1的(de)可(ke)能(neng)性，如(ru)(ru)果(guo)需(xu)要(yao)大(da)(da)電(dian)(dian)(dian)流(liu)輸(shu)出，建議(yi)更換13003、13007中大(da)(da)功率管。

C4、R5、D5起什么作(zuo)(zuo)用呢(ni)？T1變(bian)壓(ya)器是(shi)電(dian)(dian)感元件，Q1工作(zuo)(zuo)在開關(guan)狀(zhuang)態，當Q1截止時(shi)，會在集電(dian)(dian)極感應出很高的電(dian)(dian)壓(ya)，這(zhe)個(ge)電(dian)(dian)壓(ya)可能高達1000伏以(yi)上，這(zhe)會使Q1擊(ji)(ji)穿(chuan)損壞(huai)(huai)(huai)，現在有(you)了高速開關(guan)管D5，這(zhe)個(ge)電(dian)(dian)壓(ya)可以(yi)給C4充電(dian)(dian)，吸收這(zhe)個(ge)高壓(ya)，C4充電(dian)(dian)后可以(yi)立即(ji)通(tong)過R5放電(dian)(dian)，這(zhe)樣(yang)Q1不會因(yin)集電(dian)(dian)極的高電(dian)(dian)壓(ya)擊(ji)(ji)穿(chuan)損壞(huai)(huai)(huai)了，因(yin)此(ci)，這(zhe)三個(ge)元件如(ru)有(you)開關(guan)或者(zhe)損壞(huai)(huai)(huai)，Q1是(shi)非常危險的，分分秒秒都可能會損壞(huai)(huai)(huai)。

給的大家(jia)收到貨(huo)后，先熟悉一下(xia)電路原理(li)圖，分析一下(xia)原理(li)，再測量一下(xia)各(ge)元件，最后再小心來裝配。

安裝注意事項：

       安裝(zhuang)之前請(qing)不要急(ji)于動手(shou)，應先查閱相(xiang)關的技術資料以及本說明，然后對(dui)照原理圖，了(le)解(jie)印刷電路板、元件清單(dan)，并分清各元件，了(le)解(jie)各元件的特(te)點、作用、功能，同時核(he)對(dui)元件數量。

注：
      Z1、D2、D3、D4，IC1本(ben)種組裝沒有配備(bei)，電路板是(shi)設計的(de)(de)(de)多(duo)用(yong)途的(de)(de)(de)，本(ben)套件只用(yong)到(dao)半波整(zheng)流，只有一個(ge)1N4007整(zheng)流，請大家不要自己(ji)多(duo)裝其它的(de)(de)(de)二極管，參考圖中(zhong)樣板做(zuo)就(jiu)行了，樣板已(yi)經測試過是(shi)OK的(de)(de)(de)，在工廠做(zuo)過的(de)(de)(de)朋友就(jiu)知(zhi)道，工廠都是(shi)按照樣板生產(chan)的(de)(de)(de)。

正確插入元件(jian)，按照從低到高、從小到大的順(shun)利安裝(zhuang)，極性要符合(he)規定。對于(yu)手工安裝(zhuang)，元件(jian)應分批安裝(zhuang)。如此板先電阻→二極管(guan)→三極管(guan)→電容→變壓器(qi)→USB座

1、Q1、Q2千萬不要裝錯，Q1應選(xuan)用(yong)耐壓500V以(yi)上具有(you)開關特性的(de)管子，Q2耐壓幾十伏就(jiu)行了(le)，Q2適(shi)合選(xuan)放(fang)大特性好的(de)管子，這兩(liang)種管子的(de)管腳排列可能(neng)會不同常規，請以(yi)測(ce)量為準(zhun)。

2、IC1、D6請(qing)千(qian)萬(wan)不要裝錯，同樣是玻(bo)璃(li)封裝的(de)(de)二(er)極管(guan)(guan)，一個是4.3V的(de)(de)穩壓二(er)極管(guan)(guan)，一個普通二(er)極管(guan)(guan)，其中IC1只(zhi)是PCB板(ban)上的(de)(de)符號，二(er)極管(guan)(guan)只(zhi)占用兩個PCB元(yuan)件孔。

3、1N4007、FR107、1N5819請不(bu)裝錯(cuo)，1N4007是(shi)低頻二(er)(er)極(ji)(ji)管(guan)，FR107是(shi)高(gao)頻高(gao)壓二(er)(er)極(ji)(ji)管(guan)，1N5819是(shi)低電壓高(gao)頻肖特基二(er)(er)極(ji)(ji)管(guan)，都是(shi)不(bu)能裝錯(cuo)位置的。（代換關系：FR107可(ke)以代替1N4007，反之則(ze)(ze)不(bu)行；而(er)1N5819則(ze)(ze)不(bu)能用其它二(er)(er)極(ji)(ji)管(guan)代替，1N5819的導(dao)通電壓很(hen)低，相當于鍺(zang)管(guan)的導(dao)通電壓，因此，低電壓整(zheng)流效率很(hen)高(gao)，如果一定(ding)要用其它二(er)(er)極(ji)(ji)管(guan)代替，則(ze)(ze)出(chu)(chu)輸出(chu)(chu)功(gong)率下載，發(fa)熱嚴(yan)重，效率變(bian)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(zi)細檢查線(xian)路板(ban)(ban)安(an)裝(zhuang)無誤后，要通(tong)電(dian)試板(ban)(ban)時(shi)，可以(yi)在PCB板(ban)(ban)直接焊一(yi)個220V插頭(tou)線(xian)，為了安(an)全起見(jian)，請(qing)大家先在電(dian)源串聯一(yi)個10W的白熾燈泡，以(yi)防止短路或者接錯，千萬注意安(an)全，還有，元件一(yi)不小心就燒(shao)壞(huai)了，燒(shao)壞(huai)了需(xu)要再買才行。如(ru)果安(an)裝(zhuang)無誤，用萬用表可以(yi)測得USB

1腳和4腳應(ying)有5V的電壓輸出，電源指(zhi)示燈(deng)亮，確認電路板裝配無誤。