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(zhe)分享(xiang)。

說明：
      為(wei)了簡化電(dian)(dian)(dian)(dian)路，達到(dao)學習目(mu)地(di)，圖中用(yong)1歐的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)F1起(qi)到(dao)保險絲的(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)，用(yong)一個(ge)二極(ji)(ji)(ji)管(guan)D1完成(cheng)(cheng)整(zheng)流(liu)(liu)作(zuo)用(yong)。接通(tong)(tong)電(dian)(dian)(dian)(dian)源后(hou)，C1會有300V左右(you)的(de)(de)(de)直(zhi)流(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)(ya)，通(tong)(tong)過(guo)R2給Q1的(de)(de)(de)基極(ji)(ji)(ji)提供(gong)電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)，Q1的(de)(de)(de)發射極(ji)(ji)(ji)有R1電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)檢(jian)(jian)測電(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)R1，Q1基極(ji)(ji)(ji)得電(dian)(dian)(dian)(dian)后(hou)，會經過(guo)T1的(de)(de)(de)（3、4）產生集電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)，并同時(shi)(shi)在T1的(de)(de)(de)（5、6）（1、2）上產生感應(ying)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)(ya)，這(zhe)兩個(ge)次級絕緣的(de)(de)(de)圈(quan)數(shu)相同的(de)(de)(de)線圈(quan)，其(qi)中T1（1、2）輸出(chu)(chu)由(you)D7整(zheng)流(liu)(liu)、C5濾波(bo)后(hou)通(tong)(tong)過(guo)USB座給負(fu)(fu)載供(gong)電(dian)(dian)(dian)(dian)；其(qi)中T1（5、6）經D6整(zheng)流(liu)(liu)、C2濾波(bo)后(hou)通(tong)(tong)過(guo)IC1（實為(wei)4.3V穩壓(ya)(ya)(ya)(ya)管(guan)）、Q2組成(cheng)(cheng)取樣比(bi)較電(dian)(dian)(dian)(dian)路，檢(jian)(jian)測輸出(chu)(chu)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)(ya)高(gao)低；其(qi)中T1（5、6）、C3、R4還組成(cheng)(cheng)Q1三極(ji)(ji)(ji)管(guan)的(de)(de)(de)正反饋電(dian)(dian)(dian)(dian)路，讓Q1工作(zuo)在高(gao)頻振蕩(dang)，不停的(de)(de)(de)給T1（3、4）開關供(gong)電(dian)(dian)(dian)(dian)。當負(fu)(fu)載變輕或(huo)者電(dian)(dian)(dian)(dian)源電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)(ya)變高(gao)等任何原(yuan)因導(dao)致(zhi)輸出(chu)(chu)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)(ya)升高(gao)時(shi)(shi)，T1（5、6）、IC1取樣比(bi)較導(dao)致(zhi)Q2導(dao)通(tong)(tong)，Q1基極(ji)(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)減(jian)小(xiao)(xiao)，集電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)減(jian)小(xiao)(xiao)，負(fu)(fu)載能(neng)力變小(xiao)(xiao)，從而導(dao)致(zhi)輸出(chu)(chu)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)(ya)降(jiang)低；當輸出(chu)(chu)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)(ya)降(jiang)低后(hou)，Q2取樣后(hou)又(you)會截止，Q1的(de)(de)(de)負(fu)(fu)載能(neng)力變強，輸出(chu)(chu)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)(ya)又(you)會升高(gao)；這(zhe)樣起(qi)到(dao)自動穩壓(ya)(ya)(ya)(ya)作(zuo)用(yong)。

本電(dian)路(lu)雖然(ran)元件少，但(dan)是還設計有過(guo)(guo)流(liu)過(guo)(guo)載(zai)短(duan)路(lu)保護功能。當負載(zai)過(guo)(guo)載(zai)或者短(duan)路(lu)時，Q1的(de)集(ji)電(dian)極電(dian)流(liu)大(da)增，而Q1的(de)發射極電(dian)阻(zu)R1會(hui)產(chan)生(sheng)較(jiao)高的(de)壓降，這(zhe)個(ge)過(guo)(guo)載(zai)或者短(duan)路(lu)產(chan)生(sheng)的(de)高電(dian)壓會(hui)經(jing)過(guo)(guo)R3讓Q2飽和導通，從而讓Q1截(jie)止(zhi)停止(zhi)輸出防止(zhi)過(guo)(guo)載(zai)損壞(huai)。因此，改(gai)(gai)變R1的(de)大(da)小(xiao)，可(ke)以(yi)改(gai)(gai)變負載(zai)能力，如(ru)(ru)果要(yao)求輸出電(dian)流(liu)小(xiao)，例如(ru)(ru)只需(xu)要(yao)輸出5V100MA，可(ke)以(yi)將(jiang)R1阻(zu)值改(gai)(gai)大(da)。當然(ran)，如(ru)(ru)果需(xu)要(yao)輸出5V500MA的(de)話，就需(xu)要(yao)將(jiang)R1適當改(gai)(gai)小(xiao)。注意：R1改(gai)(gai)小(xiao)會(hui)增加燒壞(huai)Q1的(de)可(ke)能性，如(ru)(ru)果需(xu)要(yao)大(da)電(dian)流(liu)輸出，建(jian)議更換13003、13007中大(da)功率(lv)管。

C4、R5、D5起什么作(zuo)用呢？T1變壓(ya)(ya)器是電(dian)(dian)(dian)感元(yuan)件，Q1工作(zuo)在(zai)開關(guan)(guan)狀態，當(dang)Q1截止時，會(hui)在(zai)集電(dian)(dian)(dian)極(ji)感應(ying)出很(hen)高的(de)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)，這(zhe)個(ge)(ge)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)可(ke)能高達(da)1000伏以(yi)上，這(zhe)會(hui)使(shi)Q1擊(ji)穿(chuan)損(sun)壞，現(xian)在(zai)有了高速開關(guan)(guan)管(guan)D5，這(zhe)個(ge)(ge)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)可(ke)以(yi)給C4充電(dian)(dian)(dian)，吸收這(zhe)個(ge)(ge)高壓(ya)(ya)，C4充電(dian)(dian)(dian)后可(ke)以(yi)立即(ji)通過(guo)R5放(fang)電(dian)(dian)(dian)，這(zhe)樣Q1不會(hui)因(yin)集電(dian)(dian)(dian)極(ji)的(de)高電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)擊(ji)穿(chuan)損(sun)壞了，因(yin)此，這(zhe)三(san)個(ge)(ge)元(yuan)件如有開關(guan)(guan)或者損(sun)壞，Q1是非(fei)常危(wei)險的(de)，分(fen)分(fen)秒秒都可(ke)能會(hui)損(sun)壞。

給的大家收到貨后，先熟悉一(yi)下電路原理圖(tu)，分析一(yi)下原理，再(zai)測量一(yi)下各(ge)元件，最(zui)后再(zai)小(xiao)心來裝配(pei)。

安裝注意事項：

       安裝之前請不(bu)要(yao)急于動手，應先查閱(yue)相(xiang)關的技術資料以(yi)及本說明(ming)，然后對照原理圖，了解印(yin)刷電路(lu)板(ban)、元(yuan)件(jian)清(qing)(qing)單，并(bing)分清(qing)(qing)各元(yuan)件(jian)，了解各元(yuan)件(jian)的特點、作用、功能，同(tong)時(shi)核對元(yuan)件(jian)數量(liang)。

注：
      Z1、D2、D3、D4，IC1本種(zhong)組裝沒有配備(bei)，電(dian)路板(ban)是(shi)(shi)設計的(de)(de)多(duo)用(yong)途(tu)的(de)(de)，本套(tao)件只用(yong)到半波整(zheng)(zheng)流，只有一個1N4007整(zheng)(zheng)流，請大(da)家(jia)不要(yao)自己多(duo)裝其它的(de)(de)二(er)極管，參考圖中(zhong)樣(yang)(yang)板(ban)做就行了(le)，樣(yang)(yang)板(ban)已(yi)經測試過(guo)是(shi)(shi)OK的(de)(de)，在工廠做過(guo)的(de)(de)朋(peng)友就知道，工廠都是(shi)(shi)按照(zhao)樣(yang)(yang)板(ban)生(sheng)產(chan)的(de)(de)。

正確插入元件(jian)，按照從低到(dao)高、從小到(dao)大的順利安裝(zhuang)，極性要符合(he)規(gui)定(ding)。對(dui)于手工安裝(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→USB座(zuo)

1、Q1、Q2千萬不要裝錯(cuo)，Q1應選(xuan)用耐壓500V以上具有開關特性(xing)的管(guan)子(zi)，Q2耐壓幾十伏(fu)就(jiu)行了(le)，Q2適合選(xuan)放(fang)大特性(xing)好的管(guan)子(zi)，這兩種管(guan)子(zi)的管(guan)腳排(pai)列可能會不同常(chang)規(gui)，請以測量(liang)為準。

2、IC1、D6請千萬(wan)不要裝錯，同樣是玻璃封裝的二(er)(er)(er)極(ji)管，一個是4.3V的穩壓二(er)(er)(er)極(ji)管，一個普通二(er)(er)(er)極(ji)管，其(qi)中IC1只(zhi)是PCB板(ban)上的符號(hao)，二(er)(er)(er)極(ji)管只(zhi)占用兩個PCB元件孔。

3、1N4007、FR107、1N5819請(qing)不(bu)裝錯，1N4007是低(di)頻二(er)極管(guan)，FR107是高頻高壓二(er)極管(guan)，1N5819是低(di)電壓高頻肖(xiao)特基二(er)極管(guan)，都(dou)是不(bu)能裝錯位置的(de)(de)(de)。（代(dai)換關系：FR107可以(yi)代(dai)替(ti)1N4007，反之則不(bu)行；而(er)1N5819則不(bu)能用其它二(er)極管(guan)代(dai)替(ti)，1N5819的(de)(de)(de)導(dao)通(tong)電壓很低(di)，相當于(yu)鍺管(guan)的(de)(de)(de)導(dao)通(tong)電壓，因此，低(di)電壓整流效率(lv)很高，如果一定要用其它二(er)極管(guan)代(dai)替(ti)，則出輸(shu)出功率(lv)下載，發熱嚴(yan)重(zhong)，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(zi)細檢查線(xian)路(lu)(lu)板(ban)(ban)安裝無誤后，要通電試板(ban)(ban)時，可(ke)以(yi)在PCB板(ban)(ban)直(zhi)接(jie)焊(han)一(yi)(yi)個(ge)220V插(cha)頭線(xian)，為(wei)了安全起見(jian)，請大家先在電源串聯一(yi)(yi)個(ge)10W的白熾(chi)燈泡，以(yi)防(fang)止短(duan)路(lu)(lu)或(huo)者接(jie)錯(cuo)，千(qian)萬注意安全，還有，元件(jian)一(yi)(yi)不小(xiao)心(xin)就燒壞了，燒壞了需要再買才(cai)行。如果安裝無誤，用萬用表可(ke)以(yi)測得USB

1腳(jiao)和4腳(jiao)應有(you)5V的電(dian)壓輸出，電(dian)源指示燈亮，確認(ren)電(dian)路板裝配無(wu)誤。