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USB充電器套件制作步驟詳解
文章來(lái)源: 更新時(shí)間:2011/12/17 14:00:00
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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(biāo)簽貼紙為500mA,如果要長(zhǎng)期輸出更大電流,請(qǐng)更換Q1為13003)。MP3和MP4在全國(guó)范圍大量流行,不過(guò)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(diǎn),特別是買到那些不成熟的產(chǎn)品后,真是苦不看言。最后,受學(xué)校老師委托,我們聯(lián)系到了一款成熟量產(chǎn)的充電器套件,現(xiàn)在一同給廣大電子愛(ài)好者分享。
下面是對(duì)著實(shí)物繪制的電路原理圖:(電路板上有多種元件安裝方法,安裝請(qǐng)與原理圖、實(shí)物圖為準(zhǔn),PCB板上有些元件孔是不要安裝的,有些元件要裝在別的元件孔上,這點(diǎn)請(qǐng)注意!)

說(shuō)明:為了簡(jiǎn)化電路,達(dá)到學(xué)習(xí)目地,圖中用1歐的電阻F1起到保險(xiǎn)絲的作用,用一個(gè)二極管D1完成整流作用。接通電源后,C1會(huì)有300V左右的直流電壓,通過(guò)R2給Q1的基極提供電流,Q1的發(fā)射極有R1電流檢測(cè)電阻R1,Q1基極得電后,會(huì)經(jīng)過(guò)T1的(3、4)產(chǎn)生集電極電流,并同時(shí)在T1的(5、6)(1、2)上產(chǎn)生感應(yīng)電壓,這兩個(gè)次級(jí)絕緣的圈數(shù)相同的線圈,其中T1(1、2)輸出由D7整流、C5濾波后通過(guò)USB座給負(fù)載供電;其中T1(5、6)經(jīng)D6整流、C2濾波后通過(guò)IC1(實(shí)為4.3V穩(wěn)壓管)、Q2組成取樣比較電路,檢測(cè)輸出電壓高低;其中T1(5、6)、C3、R4還組成Q1三極管的正反饋電路,讓Q1工作在高頻振蕩,不停的給T1(3、4)開(kāi)關(guān)供電。當(dāng)負(fù)載變輕或者電源電壓變高等任何原因?qū)е螺敵鲭妷荷邥r(shí),T1(5、6)、IC1取樣比較導(dǎo)致Q2導(dǎo)通,Q1基極電流減小,集電極電流減小,負(fù)載能力變小,從而導(dǎo)致輸出電壓降低;當(dāng)輸出電壓降低后,Q2取樣后又會(huì)截止,Q1的負(fù)載能力變強(qiáng),輸出電壓又會(huì)升高;這樣起到自動(dòng)穩(wěn)壓作用。
本電路雖然元件少,但是還設(shè)計(jì)有過(guò)流過(guò)載短路保護(hù)功能。當(dāng)負(fù)載過(guò)載或者短路時(shí),Q1的集電極電流大增,而Q1的發(fā)射極電阻R1會(huì)產(chǎn)生較高的壓降,這個(gè)過(guò)載或者短路產(chǎn)生的高電壓會(huì)經(jīng)過(guò)R3讓Q2飽和導(dǎo)通,從而讓Q1截止停止輸出防止過(guò)載損壞。因此,改變R1的大小,可以改變負(fù)載能力,如果要求輸出電流小,例如只需要輸出5V100MA,可以將R1阻值改大。當(dāng)然,如果需要輸出5V500MA的話,就需要將R1適當(dāng)改小。注意:R1改小會(huì)增加燒壞Q1的可能性,如果需要大電流輸出,建議更換13003、13007中大功率管。
C4、R5、D5起什么作用呢?T1變壓器是電感元件,Q1工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài),當(dāng)Q1截止時(shí),會(huì)在集電極感應(yīng)出很高的電壓,這個(gè)電壓可能高達(dá)1000伏以上,這會(huì)使Q1擊穿損壞,現(xiàn)在有了高速開(kāi)關(guān)管D5,這個(gè)電壓可以給C4充電,吸收這個(gè)高壓,C4充電后可以立即通過(guò)R5放電,這樣Q1不會(huì)因集電極的高電壓擊穿損壞了,因此,這三個(gè)元件如有開(kāi)關(guān)或者損壞,Q1是非常危險(xiǎn)的,分分秒秒都可能會(huì)損壞。
給的大家收到貨后,先熟悉一下電路原理圖,分析一下原理,再測(cè)量一下各元件,最后再小心來(lái)裝配。

安裝注意事項(xiàng):
安裝之前請(qǐng)不要急于動(dòng)手,應(yīng)先查閱相關(guān)的技術(shù)資料以及本說(shuō)明,然后對(duì)照原理圖,了解印刷電路板、元件清單,并分清各元件,了解各元件的特點(diǎn)、作用、功能,同時(shí)核對(duì)元件數(shù)量。
注:Z1、D2、D3、D4,IC1本種組裝沒(méi)有配備,電路板是設(shè)計(jì)的多用途的,本套件只用到半波整流,只有一個(gè)1N4007整流,請(qǐng)大家不要自己多裝其它的二極管,參考圖中樣板做就行了,樣板已經(jīng)測(cè)試過(guò)是OK的,在工廠做過(guò)的朋友就知道,工廠都是按照樣板生產(chǎn)的。
正確插入元件,按照從低到高、從小到大的順利安裝,極性要符合規(guī)定。對(duì)于手工安裝,元件應(yīng)分批安裝。如此板先電阻→二極管→三極管→電容→變壓器→USB座
1、Q1、Q2千萬(wàn)不要裝錯(cuò),Q1應(yīng)選用耐壓500V以上具有開(kāi)關(guān)特性的管子,Q2耐壓幾十伏就行了,Q2適合選放大特性好的管子,這兩種管子的管腳排列可能會(huì)不同常規(guī),請(qǐng)以測(cè)量為準(zhǔn)。
2、IC1、D6請(qǐng)千萬(wàn)不要裝錯(cuò),同樣是玻璃封裝的二極管,一個(gè)是4.3V的穩(wěn)壓二極管,一個(gè)普通二極管,其中IC1只是PCB板上的符號(hào),二極管只占用兩個(gè)PCB元件孔。
3、1N4007、FR107、1N5819請(qǐng)不裝錯(cuò),1N4007是低頻二極管,F(xiàn)R107是高頻高壓二極管,1N5819是低電壓高頻肖特基二極管,都是不能裝錯(cuò)位置的。(代換關(guān)系:FR107可以代替1N4007,反之則不行;而1N5819則不能用其它二極管代替,1N5819的導(dǎo)通電壓很低,相當(dāng)于鍺管的導(dǎo)通電壓,因此,低電壓整流效率很高,如果一定要用其它二極管代替,則出輸出功率下載,發(fā)熱嚴(yán)重,效率變低。)
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(cè)試線路板:
仔細(xì)檢查線路板安裝無(wú)誤后,要通電試板時(shí),可以在PCB板直接焊一個(gè)220V插頭線,為了安全起見(jiàn),請(qǐng)大家先在電源串聯(lián)一個(gè)10W的白熾燈泡,以防止短路或者接錯(cuò),千萬(wàn)注意安全,還有,元件一不小心就燒壞了,燒壞了需要再買才行。如果安裝無(wú)誤,用萬(wàn)用表可以測(cè)得USB
1腳和4腳應(yīng)有5V的電壓輸出,電源指示燈亮,確認(rèn)電路板裝配無(wú)誤。

 
 
 
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