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USB 5V充电器分立器件电路剖析讲解,开关电源基础知识学习和实践
随和的雏菊
2018/12/26
私聊
其他仪器综合讨论
USB 5V充电器应用广泛,手机、MP3、MP4、USB
电子
音箱、电子学习机、电子词典、移动应急电源、充电宝、无线设备等。本开关电源充电器电路具有过流过载短路保护功能,电路原理简单,容易制作,成本低等优点。适合电子电工爱好者练习。
一:工作原理
接通电源,通过D1整流,滤波电容C1有300V左右的直流电压,通过R2给Q1的基极提供电流,Q1的发射极有R1电流检测电阻R1,Q1基极得电后,会经过T1的(3、4)产生集电极电流。
同时在T1的(5、6)(1、2)上产生感应电压,这两个次级绝缘的圈数相同的
线圈
,T1(1、2)输出由D7整流、C5滤波后通过USB座给负载供电。
其中T1(5、6)经D6整流、C2滤波后通过IC1:4.3V稳压管
、Q2组成取样比较电路,检测输出电压高低。
其中T1(5、6)、C3、R4还组成Q1三级管
的正反馈电路,让Q1工作在高频振荡,不停的给T1(3、4)开关供电。
当负载变轻或者电源电压变高等任何原因导致输出电压升高时,T1(5、6)、IC1取样比较导致Q2导通,Q1基极电流减小,集电极电流减小,负载能力变小,从而导致输出电压降低。
当输出电压降低后,Q2取样后又会截止,Q1的负载能力变强,输出电压又会升高;这样起到自动稳压作用。
二:RCD功能讲解
R5、C4、D5元件作用如下:
T1变压器是电感元件,Q1工作在开关状态,当Q1截止时,会在集电极感应出很高的电压,这个电压可能高达1000伏以上,这会使Q1击穿损坏,现在有了高速开关管D5,这个电压可以给C4充电,吸收这个高压,C4充电后可以立即通过R5放电,这样Q1不会因集电极的高电压击穿损坏了。保护Q1三极管可靠工作,提高电路稳定性。
三:电路保护功能
本电路具有过流过载短路保护功能:
当负载过载或者短路时,Q1的集电极电流大增,而Q1的发射极电阻R1会产生较高的压降,这个过载或者短路产生的高电压会经过R3让Q2饱和导通,从而让Q1截止停止输出防止过载损坏。
因此,改变R1的大小,可以改变负载能力,如果要求输出电流小,例如只需要输出5V100MA,可以将R1阻值改大。
当然,如果需要输出5V500MA的话,就需要将R1适当改小。
注意:
R1改小会增加烧坏Q1的可能性,如果需要大电流输出,建议更换13003、13007中大功率管
,并加装适当的铝制散热器。
四:电路功能
输入参数:AC160-240V,50/60Hz
额定输出:DC 5V 250mA
输出电流需要500mA时,要更换Q1为13003或13005
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