手机充电器电路原理图见下图:
电路图分析:
一、该电路属于自励、反激式、变压器耦合型、pwm开关电源;电源变换过程:交流(ac,输入市电)带出徒弟饿死师傅,当达到一定值时,其负值电压与三极管vt1的发射结偏置电压极性相反,使ube逐渐减小,减小到0.5v时,三极管就截止了。
截止时这时电容c4的电压达到最大,充电电流为零,它不会因之而消停,只要有机会就会放电。它的负电压为电源电压对其充电创造了条件,于是电源电压经过r2对其反充电,不仅抵消了其原有的充电电压还对其反向充电,使其电压左+右-,并且逐步升高,当升高超过0.5v时,于是三极管又具备了导通条件,新一轮的振荡又开始了,如此周而复始的进行着。
从以上分析可知三极管vt1起到了开关作用,时而导通时而截止,生生息息,不断进行着振荡。
当三极管vt1截止时,会在l3两端产生上+下-的互感电动势,有电能输出,经二极管整流、滤波之后形成输出直流;vd7、r6为输出指示电路;只有截止时才会有输出,导通时没有,这就是反激式的来由。
四、稳压电路:由三极管vt2、vd3、c3、vd4、vd5组成;vd5在开关三极管vt1截止时导通:l2上+,c3上+、二极管vd5形成回路;c3电压上+下-,电压6v,上端接地电位0v,则下端电位-6v,这是一个取样电压,为标准值,要使vd4导通,则在vd4左端电位0.2v即可。当电压增高时,电容c3电压增高,即下端电位低于-6v,而vd4两端电压不变,于是左端电位被拉低,低于0.2v,拉低了三极管vt1的基极电位,使其饱和时间缩短,达到了稳压目的。
五、保护电路
短路保护:由输入端保护电阻r1实现,但电源出现严重的短路故障时,r1会自我牺牲,切断电路避免进一步的损坏;
.r3、c2、vd2为尖峰吸收电路,用于保护三极管vt1.我们知道,三极管在截止瞬间,会产生一个下+上-的自感电动势,与电源电压叠加后超过1000v,远远超过了三极管的最大反向电压,通过这个电路,可以对这部分电能形成回路,进行释放,同时释放的过程中,形成变化的电流,可以将能量耦合到l3;
过流保护:r4为取样电阻,当三极管vt1的电流增加时,三极管vt1发射极电压升高,使三极管vt2导通,拉低了vt1的基极电压,使其饱和时间缩短,达到了保护三极管的目的;
六、二极管vd1、vd2、vd6、vd5、vd4使用频率不同,故选择不同的二极管,高频的使用快恢复二极管。变压器采用高频变压器。
这种电路作为小功率负载使用没问题,且电路结构简单,体积较小,但它的保护不够完善,充电电流较小,功率较小,因此现在已经不多见了,但作为开关电源分析电路,还是很有研究价值的。
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