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)同給廣大電(dian)子(zi)愛好者分(fen)享。

說明：
      為了簡化電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)，達(da)到學習目地，圖中用1歐的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)F1起到保險(xian)絲(si)的(de)(de)作用，用一(yi)個二極(ji)(ji)管D1完成(cheng)整(zheng)流(liu)作用。接通(tong)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)源(yuan)(yuan)后(hou)(hou)，C1會(hui)有(you)300V左右的(de)(de)直(zhi)流(liu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)，通(tong)過(guo)R2給Q1的(de)(de)基極(ji)(ji)提供(gong)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)，Q1的(de)(de)發射極(ji)(ji)有(you)R1電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)檢測(ce)(ce)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)R1，Q1基極(ji)(ji)得電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)后(hou)(hou)，會(hui)經(jing)過(guo)T1的(de)(de)（3、4）產(chan)生集(ji)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)，并同時(shi)在T1的(de)(de)（5、6）（1、2）上產(chan)生感應電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)，這兩個次級絕緣(yuan)的(de)(de)圈(quan)數相同的(de)(de)線圈(quan)，其中T1（1、2）輸(shu)出由(you)D7整(zheng)流(liu)、C5濾(lv)波后(hou)(hou)通(tong)過(guo)USB座給負載(zai)供(gong)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)；其中T1（5、6）經(jing)D6整(zheng)流(liu)、C2濾(lv)波后(hou)(hou)通(tong)過(guo)IC1（實為4.3V穩壓(ya)(ya)管）、Q2組成(cheng)取樣比較電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)，檢測(ce)(ce)輸(shu)出電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)高低；其中T1（5、6）、C3、R4還(huan)組成(cheng)Q1三極(ji)(ji)管的(de)(de)正反(fan)饋電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)，讓Q1工作在高頻振蕩，不停的(de)(de)給T1（3、4）開關供(gong)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)。當(dang)負載(zai)變(bian)(bian)(bian)輕或者電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)源(yuan)(yuan)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)變(bian)(bian)(bian)高等任何原(yuan)因導(dao)致輸(shu)出電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)升高時(shi)，T1（5、6）、IC1取樣比較導(dao)致Q2導(dao)通(tong)，Q1基極(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)減(jian)(jian)小(xiao)，集(ji)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)減(jian)(jian)小(xiao)，負載(zai)能力變(bian)(bian)(bian)小(xiao)，從(cong)而導(dao)致輸(shu)出電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)降低；當(dang)輸(shu)出電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)降低后(hou)(hou)，Q2取樣后(hou)(hou)又會(hui)截止，Q1的(de)(de)負載(zai)能力變(bian)(bian)(bian)強，輸(shu)出電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)又會(hui)升高；這樣起到自動穩壓(ya)(ya)作用。

本電(dian)路雖然(ran)元件少，但是(shi)還設計(ji)有過(guo)流(liu)過(guo)載(zai)(zai)(zai)短路保護(hu)功(gong)能。當(dang)(dang)負(fu)載(zai)(zai)(zai)過(guo)載(zai)(zai)(zai)或者(zhe)短路時(shi)，Q1的(de)(de)集電(dian)極電(dian)流(liu)大(da)增(zeng)，而(er)Q1的(de)(de)發(fa)射極電(dian)阻R1會產生較高的(de)(de)壓降，這(zhe)個過(guo)載(zai)(zai)(zai)或者(zhe)短路產生的(de)(de)高電(dian)壓會經過(guo)R3讓(rang)Q2飽和導通，從而(er)讓(rang)Q1截(jie)止停(ting)止輸(shu)(shu)(shu)(shu)出(chu)防止過(guo)載(zai)(zai)(zai)損壞。因(yin)此(ci)，改(gai)變R1的(de)(de)大(da)小，可以改(gai)變負(fu)載(zai)(zai)(zai)能力，如(ru)(ru)果(guo)要(yao)求輸(shu)(shu)(shu)(shu)出(chu)電(dian)流(liu)小，例如(ru)(ru)只需(xu)要(yao)輸(shu)(shu)(shu)(shu)出(chu)5V100MA，可以將(jiang)R1阻值(zhi)改(gai)大(da)。當(dang)(dang)然(ran)，如(ru)(ru)果(guo)需(xu)要(yao)輸(shu)(shu)(shu)(shu)出(chu)5V500MA的(de)(de)話，就需(xu)要(yao)將(jiang)R1適當(dang)(dang)改(gai)小。注意：R1改(gai)小會增(zeng)加燒壞Q1的(de)(de)可能性，如(ru)(ru)果(guo)需(xu)要(yao)大(da)電(dian)流(liu)輸(shu)(shu)(shu)(shu)出(chu)，建議更(geng)換13003、13007中大(da)功(gong)率管。

C4、R5、D5起(qi)什么作(zuo)用呢？T1變壓(ya)(ya)(ya)器是電(dian)(dian)感元件，Q1工作(zuo)在開關狀態，當(dang)Q1截止時，會在集電(dian)(dian)極感應出很高(gao)的電(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)，這(zhe)個(ge)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)可(ke)(ke)(ke)能高(gao)達1000伏以上(shang)，這(zhe)會使Q1擊(ji)穿損壞(huai)(huai)，現在有了高(gao)速(su)開關管D5，這(zhe)個(ge)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)可(ke)(ke)(ke)以給C4充(chong)電(dian)(dian)，吸收(shou)這(zhe)個(ge)高(gao)壓(ya)(ya)(ya)，C4充(chong)電(dian)(dian)后可(ke)(ke)(ke)以立(li)即通過R5放電(dian)(dian)，這(zhe)樣Q1不(bu)會因(yin)(yin)集電(dian)(dian)極的高(gao)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)擊(ji)穿損壞(huai)(huai)了，因(yin)(yin)此，這(zhe)三個(ge)元件如有開關或者損壞(huai)(huai)，Q1是非常危(wei)險的，分分秒秒都可(ke)(ke)(ke)能會損壞(huai)(huai)。

給的(de)大(da)家收到貨后，先熟(shu)悉一(yi)下(xia)電路(lu)原理(li)圖，分析一(yi)下(xia)原理(li)，再測量(liang)一(yi)下(xia)各元件，最(zui)后再小心來裝配(pei)。

安裝注意事項：

       安裝之前請不要急于動手，應先查閱相關的(de)技術(shu)資料以及本說明，然后對照原(yuan)理(li)圖，了(le)解(jie)(jie)印刷電(dian)路板、元件清單，并分清各元件，了(le)解(jie)(jie)各元件的(de)特點、作用(yong)、功能，同時核對元件數量。

注：
      Z1、D2、D3、D4，IC1本(ben)種(zhong)組裝沒有配備，電(dian)路(lu)板(ban)是(shi)設計的多用途(tu)的，本(ben)套(tao)件(jian)只(zhi)用到半(ban)波整(zheng)流，只(zhi)有一個1N4007整(zheng)流，請大家不(bu)要自己多裝其它的二極管，參考圖(tu)中(zhong)樣板(ban)做(zuo)就行(xing)了，樣板(ban)已經測(ce)試過是(shi)OK的，在工廠做(zuo)過的朋友就知道，工廠都是(shi)按(an)照樣板(ban)生產(chan)的。

正確插入元件(jian)，按照從低到高、從小(xiao)到大的順(shun)利(li)安(an)裝(zhuang)，極(ji)性要符(fu)合規定。對于(yu)手工(gong)安(an)裝(zhuang)，元件(jian)應分批安(an)裝(zhuang)。如此板(ban)先電阻→二(er)極(ji)管→三極(ji)管→電容(rong)→變壓器→USB座

1、Q1、Q2千萬不(bu)要裝錯，Q1應選(xuan)用(yong)耐壓(ya)500V以(yi)上具有開關(guan)特性(xing)的(de)管子，Q2耐壓(ya)幾十伏就行了，Q2適合選(xuan)放(fang)大(da)特性(xing)好的(de)管子，這兩種管子的(de)管腳排列可能會不(bu)同常(chang)規，請以(yi)測量(liang)為準。

2、IC1、D6請千萬不要裝(zhuang)錯，同樣是(shi)(shi)玻璃封裝(zhuang)的(de)二(er)極管，一個(ge)是(shi)(shi)4.3V的(de)穩壓二(er)極管，一個(ge)普通二(er)極管，其中IC1只是(shi)(shi)PCB板上的(de)符號(hao)，二(er)極管只占用(yong)兩個(ge)PCB元件孔。

3、1N4007、FR107、1N5819請不(bu)裝錯，1N4007是低頻(pin)(pin)二(er)極管(guan)(guan)(guan)，FR107是高(gao)頻(pin)(pin)高(gao)壓(ya)二(er)極管(guan)(guan)(guan)，1N5819是低電壓(ya)高(gao)頻(pin)(pin)肖特基二(er)極管(guan)(guan)(guan)，都是不(bu)能裝錯位置的(de)。（代(dai)換關系：FR107可(ke)以代(dai)替1N4007，反之則不(bu)行；而(er)1N5819則不(bu)能用其(qi)它(ta)二(er)極管(guan)(guan)(guan)代(dai)替，1N5819的(de)導通電壓(ya)很低，相當于(yu)鍺管(guan)(guan)(guan)的(de)導通電壓(ya)，因(yin)此，低電壓(ya)整流效率(lv)很高(gao)，如果一定要用其(qi)它(ta)二(er)極管(guan)(guan)(guan)代(dai)替，則出(chu)輸(shu)出(chu)功(gong)率(lv)下(xia)載，發熱(re)嚴重，效率(lv)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：
       仔細(xi)檢查(cha)線路板安(an)裝無誤后，要通電試(shi)板時，可以(yi)在PCB板直接焊一個220V插頭線，為了安(an)全(quan)起(qi)見，請大家先在電源串聯一個10W的白熾燈泡，以(yi)防止短(duan)路或者接錯，千萬(wan)注意安(an)全(quan)，還有(you)，元件一不小心就燒(shao)(shao)壞(huai)了，燒(shao)(shao)壞(huai)了需要再買(mai)才(cai)行。如果(guo)安(an)裝無誤，用(yong)萬(wan)用(yong)表(biao)可以(yi)測得USB

1腳和4腳應有(you)5V的(de)電(dian)壓輸出，電(dian)源指示燈亮，確認電(dian)路板裝配無誤。