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(yi)同(tong)給廣大電子愛(ai)好(hao)者分享。

說明：
      為了簡化電(dian)(dian)(dian)路(lu)，達到(dao)(dao)學習目(mu)地，圖中(zhong)用(yong)(yong)1歐的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)阻F1起(qi)到(dao)(dao)保險絲(si)的(de)(de)作(zuo)用(yong)(yong)，用(yong)(yong)一(yi)個二極(ji)(ji)(ji)(ji)管D1完成整(zheng)流(liu)(liu)(liu)(liu)作(zuo)用(yong)(yong)。接通電(dian)(dian)(dian)源(yuan)后(hou)，C1會(hui)有300V左右的(de)(de)直流(liu)(liu)(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)，通過(guo)R2給Q1的(de)(de)基(ji)(ji)極(ji)(ji)(ji)(ji)提(ti)供(gong)電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)，Q1的(de)(de)發射極(ji)(ji)(ji)(ji)有R1電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)檢(jian)測電(dian)(dian)(dian)阻R1，Q1基(ji)(ji)極(ji)(ji)(ji)(ji)得電(dian)(dian)(dian)后(hou)，會(hui)經過(guo)T1的(de)(de)（3、4）產生集電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)，并同時在T1的(de)(de)（5、6）（1、2）上(shang)產生感(gan)應(ying)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)，這兩個次級絕緣的(de)(de)圈數相同的(de)(de)線(xian)圈，其中(zhong)T1（1、2）輸出(chu)(chu)(chu)由D7整(zheng)流(liu)(liu)(liu)(liu)、C5濾(lv)波后(hou)通過(guo)USB座(zuo)給負載(zai)供(gong)電(dian)(dian)(dian)；其中(zhong)T1（5、6）經D6整(zheng)流(liu)(liu)(liu)(liu)、C2濾(lv)波后(hou)通過(guo)IC1（實(shi)為4.3V穩壓(ya)管）、Q2組成取(qu)樣比較電(dian)(dian)(dian)路(lu)，檢(jian)測輸出(chu)(chu)(chu)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)高(gao)(gao)低(di)；其中(zhong)T1（5、6）、C3、R4還(huan)組成Q1三極(ji)(ji)(ji)(ji)管的(de)(de)正反饋電(dian)(dian)(dian)路(lu)，讓(rang)Q1工作(zuo)在高(gao)(gao)頻振(zhen)蕩，不停(ting)的(de)(de)給T1（3、4）開關供(gong)電(dian)(dian)(dian)。當負載(zai)變輕或者電(dian)(dian)(dian)源(yuan)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)變高(gao)(gao)等任何原(yuan)因導致(zhi)輸出(chu)(chu)(chu)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)升(sheng)高(gao)(gao)時，T1（5、6）、IC1取(qu)樣比較導致(zhi)Q2導通，Q1基(ji)(ji)極(ji)(ji)(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)減小，集電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)減小，負載(zai)能力(li)變小，從(cong)而導致(zhi)輸出(chu)(chu)(chu)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)降低(di)；當輸出(chu)(chu)(chu)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)降低(di)后(hou)，Q2取(qu)樣后(hou)又會(hui)截(jie)止，Q1的(de)(de)負載(zai)能力(li)變強，輸出(chu)(chu)(chu)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)又會(hui)升(sheng)高(gao)(gao)；這樣起(qi)到(dao)(dao)自動穩壓(ya)作(zuo)用(yong)(yong)。

本電(dian)(dian)路(lu)雖然元件(jian)少，但是還設(she)計(ji)有過(guo)(guo)流(liu)過(guo)(guo)載短(duan)路(lu)保(bao)護功能(neng)。當(dang)負載過(guo)(guo)載或者短(duan)路(lu)時，Q1的集電(dian)(dian)極電(dian)(dian)流(liu)大(da)增，而Q1的發射極電(dian)(dian)阻(zu)R1會產(chan)生(sheng)較高的壓(ya)降，這個過(guo)(guo)載或者短(duan)路(lu)產(chan)生(sheng)的高電(dian)(dian)壓(ya)會經過(guo)(guo)R3讓(rang)Q2飽和(he)導通(tong)，從而讓(rang)Q1截止(zhi)(zhi)停止(zhi)(zhi)輸出(chu)防止(zhi)(zhi)過(guo)(guo)載損壞。因此，改變(bian)R1的大(da)小，可以(yi)改變(bian)負載能(neng)力，如(ru)果(guo)要求(qiu)輸出(chu)電(dian)(dian)流(liu)小，例如(ru)只(zhi)需(xu)要輸出(chu)5V100MA，可以(yi)將R1阻(zu)值改大(da)。當(dang)然，如(ru)果(guo)需(xu)要輸出(chu)5V500MA的話(hua)，就需(xu)要將R1適當(dang)改小。注意：R1改小會增加燒壞Q1的可能(neng)性，如(ru)果(guo)需(xu)要大(da)電(dian)(dian)流(liu)輸出(chu)，建議(yi)更換13003、13007中大(da)功率管。

C4、R5、D5起(qi)什么作用呢？T1變壓器(qi)是電(dian)(dian)(dian)感元(yuan)件，Q1工作在開關狀態，當Q1截(jie)止時，會在集電(dian)(dian)(dian)極感應(ying)出很(hen)高(gao)的電(dian)(dian)(dian)壓，這(zhe)(zhe)個(ge)(ge)電(dian)(dian)(dian)壓可能高(gao)達1000伏以上，這(zhe)(zhe)會使Q1擊穿損(sun)壞(huai)，現在有(you)了高(gao)速開關管(guan)D5，這(zhe)(zhe)個(ge)(ge)電(dian)(dian)(dian)壓可以給C4充電(dian)(dian)(dian)，吸收這(zhe)(zhe)個(ge)(ge)高(gao)壓，C4充電(dian)(dian)(dian)后可以立即通過(guo)R5放(fang)電(dian)(dian)(dian)，這(zhe)(zhe)樣(yang)Q1不會因(yin)(yin)集電(dian)(dian)(dian)極的高(gao)電(dian)(dian)(dian)壓擊穿損(sun)壞(huai)了，因(yin)(yin)此(ci)，這(zhe)(zhe)三個(ge)(ge)元(yuan)件如有(you)開關或者損(sun)壞(huai)，Q1是非(fei)常危(wei)險的，分(fen)分(fen)秒秒都可能會損(sun)壞(huai)。

給的大家收到貨后，先熟悉(xi)一(yi)下(xia)電路原理(li)圖，分析一(yi)下(xia)原理(li)，再(zai)測(ce)量(liang)一(yi)下(xia)各元(yuan)件，最后再(zai)小(xiao)心來裝(zhuang)配(pei)。

安裝注意事項：

       安(an)裝(zhuang)之前(qian)請(qing)不要急(ji)于動(dong)手，應(ying)先查(cha)閱相關的技(ji)術資料以及本說明，然后(hou)對照原理圖，了(le)解(jie)印刷電路(lu)板、元件清單，并(bing)分(fen)清各元件，了(le)解(jie)各元件的特點、作用(yong)、功能，同時核對元件數量。

注：
      Z1、D2、D3、D4，IC1本種組(zu)裝(zhuang)沒有配備，電路板(ban)是(shi)設計的多(duo)用途的，本套件(jian)只用到半(ban)波整(zheng)流(liu)，只有一個1N4007整(zheng)流(liu)，請大家不(bu)要自己多(duo)裝(zhuang)其它的二極管，參考圖中樣板(ban)做就(jiu)行了，樣板(ban)已(yi)經測(ce)試過是(shi)OK的，在工廠做過的朋(peng)友就(jiu)知道，工廠都是(shi)按照樣板(ban)生產的。

正確插入元件，按(an)照(zhao)從低到高、從小到大(da)的順利(li)安裝(zhuang)(zhuang)，極(ji)(ji)性要符合規定。對于手工安裝(zhuang)(zhuang)，元件應(ying)分批安裝(zhuang)(zhuang)。如此(ci)板先電(dian)阻→二(er)極(ji)(ji)管→三(san)極(ji)(ji)管→電(dian)容→變壓(ya)器(qi)→USB座

1、Q1、Q2千萬不要裝錯，Q1應(ying)選(xuan)用(yong)耐壓500V以(yi)上具有開關特性(xing)的(de)管子(zi)，Q2耐壓幾十伏(fu)就行了(le)，Q2適合(he)選(xuan)放大特性(xing)好的(de)管子(zi)，這(zhe)兩種管子(zi)的(de)管腳排列可能(neng)會不同常規，請以(yi)測量為準。

2、IC1、D6請千萬(wan)不要裝錯，同樣是(shi)玻璃(li)封裝的(de)二(er)極(ji)管(guan)，一(yi)個是(shi)4.3V的(de)穩壓二(er)極(ji)管(guan)，一(yi)個普通二(er)極(ji)管(guan)，其中(zhong)IC1只(zhi)是(shi)PCB板上的(de)符號(hao)，二(er)極(ji)管(guan)只(zhi)占用兩個PCB元件孔。

3、1N4007、FR107、1N5819請不裝錯，1N4007是(shi)低頻二(er)(er)極(ji)管(guan)(guan)，FR107是(shi)高(gao)頻高(gao)壓(ya)二(er)(er)極(ji)管(guan)(guan)，1N5819是(shi)低電(dian)壓(ya)高(gao)頻肖(xiao)特(te)基二(er)(er)極(ji)管(guan)(guan)，都是(shi)不能裝錯位置的(de)。（代(dai)換關系：FR107可以代(dai)替(ti)(ti)1N4007，反之則不行；而1N5819則不能用(yong)其它二(er)(er)極(ji)管(guan)(guan)代(dai)替(ti)(ti)，1N5819的(de)導(dao)(dao)通電(dian)壓(ya)很低，相(xiang)當(dang)于鍺管(guan)(guan)的(de)導(dao)(dao)通電(dian)壓(ya)，因此，低電(dian)壓(ya)整流效(xiao)率很高(gao)，如果一(yi)定要用(yong)其它二(er)(er)極(ji)管(guan)(guan)代(dai)替(ti)(ti)，則出輸出功(gong)率下載，發熱嚴(yan)重，效(xiao)率變低。）

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(zi)細檢查線路板(ban)安(an)裝無誤后，要通電試板(ban)時，可以(yi)在(zai)PCB板(ban)直接(jie)焊一(yi)個(ge)220V插頭線，為了安(an)全起見，請大家先(xian)在(zai)電源串聯一(yi)個(ge)10W的白熾燈泡，以(yi)防(fang)止短(duan)路或(huo)者接(jie)錯(cuo)，千萬注(zhu)意安(an)全，還(huan)有，元件(jian)一(yi)不小(xiao)心(xin)就燒壞(huai)了，燒壞(huai)了需要再買才(cai)行。如果安(an)裝無誤，用萬用表可以(yi)測得USB

1腳和4腳應有5V的電(dian)(dian)(dian)壓輸出，電(dian)(dian)(dian)源指(zhi)示燈亮，確認電(dian)(dian)(dian)路板(ban)裝(zhuang)配無誤。