手机充电器电路图详解

手机充电器电路图（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）→直流（DC）→交流（AC，高频）→直流（DC，输出）；电路由整流、振荡、稳压、保护四大系统组成。

输入整流、滤波电路：由二极管VD1、电解电容器C1组成，属于半波整流电路，输出脉动直流电压，峰值电压311v，经电容滤波达到300v左右的直流电压。VD1为1N4007这个二极管使用比较普遍，整流电流1A，反向电压1000v；电解电容器的耐压要大于300v；

振荡电路：由R2、VT1、L1、L2、C4、R5组成，如果没有L2、C4、R5反馈支路的存在，三极管VT1过着一种平淡的田园生活，它通过偏置电阻R2提供合适的偏压，形成了一般的放大电路，但第三者---反馈电路的插足让它的生活不再平静，而是动荡不安--形成了振荡电流。

L2为反馈线圈，从图上L1、L2同名端的关系看出该反馈属于正反馈，于是形成了振荡电路，由于电容C4的存在导致该振荡电路形成的振荡是间歇振荡，不是正弦波；

起振过程：电路接通时，启动电阻R2为电路提供偏置电流，于是VT1的集电极就有电流Ic通过Ic，当集电极线圈L1电流发生变化时（0→增加），就会产生自感电动势，方向上+下-，因L2与L1同绕在一个磁心上，于是L2在互感的作用下，产生下+上-的感应电动势；diangon.com版权所有。它相当于一个电源，通过C4、R5、三极管VT1的发射结形成了回路进行充电，于是三极管VT1的发射结电压Ube在原来偏流的基础上又增加了一个附加电流，Ib增加，Ic随之增加，相应L2互感电动势进一步增加，反馈强烈的进行，于是在输出端形成了很陡峭的一个输出波形。

但是这种增加不会无限制的提高，因为电容的充电性质是这样的：接通瞬间相当于短路，之后慢慢升高，充电电流逐步减小，于是电容C2两端的电压逐步升高，极性右+左-，这个逐步增高的电压对正反馈形成了阻碍，所谓“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，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。

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。

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；

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。

手机充电器电路图（二）

分析一个电源，往往从输入开始着手。220V交流输入，一端经过一个4007半波整流，另一端经过一个10欧的电阻后，由10uF电容滤波。这个10欧的电阻用来做保护的，如果后面出现故障等导致过流，那么这个电阻将被烧断，从而避免引起更大的故障。右边的4007、4700pF电容、82KΩ电阻，构成一个高压吸收电路，当开关管13003关断时，负责吸收线圈上的感应电压，从而防止高压加到开关管13003上而导致击穿。13003为开关管（完整的名应该是MJE13003），耐压400V，集电极最大电流1.5A，最大集电极功耗为14W，用来控制原边绕组与电源之间的通、断。当原边绕组不停的通断时，就会在开关变压器中形成变化的磁场，从而在次级绕组中产生感应电压。由于图中没有标明绕组的同名端，所以不能看出是正激式还是反激式。

不过，从这个电路的结构来看，可以推测出来，这个电源应该是反激式的。左端的510KΩ为启动电阻，给开关管提供启动用的基极电流。13003下方的10Ω电阻为电流取样电阻，电流经取样后变成电压（其值为10*I），这电压经二极管4148后，加至三极管C945的基极上。当取样电压大约大于1.4V，即开关管电流大于0.14A时，三极管C945导通，从而将开关管13003的基极电压拉低，从而集电极电流减小，这样就限制了开关的电流，防止电流过大而烧毁（其实这是一个恒流结构，将开关管的最大电流限制在140mA左右）。

变压器左下方的绕组（取样绕组）的感应电压经整流二极管4148整流，22uF电容滤波后形成取样电压。为了分析方便，我们取三极管C945发射极一端为地。那么这取样电压就是负的（-4V左右），并且输出电压越高时，采样电压越负。取样电压经过6.2V稳压二极管后，加至开关管13003的基极。前面说了，当输出电压越高时，那么取样电压就越负，当负到一定程度后，6.2V稳压二极管被击穿，从而将开关13003的基极电位拉低，这将导致开关管断开或者推迟开关的导通，从而控制了能量输入到变压器中，也就控制了输出电压的升高，实现了稳压输出的功能。

而下方的1KΩ电阻跟串联的2700pF电容，则是正反馈支路，从取样绕组中取出感应电压，加到开关管的基极上，以维持振荡。右边的次级绕组就没有太多好说的了，经二极管RF93整流，220uF电容滤波后输出6V的电压。没找到二极管RF93的资料，估计是一个快速回复管，例如肖特基二极管等，因为开关电源的工作频率较高，所以需要工作频率的二极管。这里可以用常见的1N5816、1N5817等肖特基二极管代替。

同样因为频率高的原因，变压器也必须使用高频开关变压器，铁心一般为高频铁氧体磁芯，具有高的电阻率，以减小涡流。