手机充电器电源原理.docx

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1、手机充电器电源原理及结构授课时间：20011年5月26日（星期四）下午第1节授课地点：10春电子2班授课教师：张建华▲教学目标：1．熟悉开关电源的结构。2．掌握简单手机充电器电源工作原理。3.能对电路出现的故障进行分析和简单处理。▲课时安排：一课时。▲教学过程一．教师导入电源是机电系统中不可缺少的部分，是设备的“动力之源”。而开关电源是常见电源之一，它具有效率高，输出功率大，重量轻，体积小，可升、降压等优点。它出现在生活的每个角落，包括手机充电器。二．复习旧课开关电源主要由两部分构成1.能量转化实现交-直-交-直过程，将市电转化为我们需要的电压，主要由低频整流，脉

2、冲振荡输出，高频整流构成2.保护电路主要实现对负载和电源本身的保护，即要求输出电压稳定和过流保护，主要由取样电路，基准，比较，脉宽调制电路等构成三．电路原理分析该充电器电路主要由自激振荡电路、调宽稳压保护电路、充电输出电路等组成，其输入电压AC220V、50／60Hz、40mA，输出电压DC5V、输出电流在150mA～180mA1．能量转化(1)自激振荡电路该电路主要由三极管VT及开关变压器T1等组成。接通电源后，交流220V经二极管D1半波整流，形成100V左右的直流电压。该电压经开关变压器T的初级绕组3脚加到了三极管VT的c极，同时该电压电阻R1为VT的b极提

3、供一个正向偏置电压，使VT开始导通，形成基极电流Ib,开关变压器T的3-4初级绕组中有电流Ic通过,极性上正下负。在变压器T的1-2绕组感应的上正下负电压通过反馈电阻R1和电容C1加到VT2的b极，使三极管VT的b两端电压不断升高，进入正反馈，使VT迅速进入到导通状态。同时，1-2绕组感应的上正下负电压对C2充电，极性是左负右正，使VT的b极电压逐渐降低，使三极管VT2逐渐退出饱和区，其集电极电流开始减少，变压器T的1-1初级绕组中产生的磁通量也开始减少。在变压器T的1-2绕组感应的负反馈电压，使VT2迅速截止，完成一个振荡周期。又由于启动电阻R1的作用，又使VT

4、进入导通，从而实现电源的自激振荡。(2)电源输出在VT2进入截止期间，变压器T的1-3绕组就感应出一个5V左右的交流电压，作为后级的充电电压，因此这种电路又叫反激式振荡电路2．稳压保护电路该电路主要由三极管VT、稳压二极管VD等组成。变压器T的1-2绕组为取样电压，C2上电压为基准电压，VD兼有比较和脉宽调制作用。(1)稳压保护（过压保护）：取样电压：当输入电压或者输出电压发生变化时，12绕组上的电压也会跟着变化基准电压：开关管截止时，12绕组上的电压对C3充电，C3容量较大，可以认为其上电压不变。比较输出：开关管导通时，12绕组上的电压和C3上电压叠加和稳压管的

5、稳压值进行比较，叠加电压大于稳压管的稳压值时，A点电位下降。脉宽调制：叠加电压大于稳压管的稳压值时，A点电位下降，Vb下降，使其导通时间缩短或者迅速截止，从而控制输出电压。开关管截止时，当输出电压升高时，在变压器T的1-2反馈绕组端感应的电压就会升高，则电容C3所充电压升高。当电容C3两端电压超过稳压二极管VDZ1的稳压值时，稳压二极管VDZ击穿导通，三极管VT的基极电压拉低，使其导通时间缩短或迅速截止，经开关变压器T耦合后，使次级输出电压降低。反之，使输出电压升高，从而确保输出电压稳定。(2)过流保护：在接通电源瞬间或当某种原因使三极管VT的电流过大时，在R2、

6、R4上的压降就大，使过流保护管VT发射极电位上升，使基极电流下降，从而有效防止开关管VT1因冲击电流过大而损坏。四．教师总结。在分析开关电源时，特别是自激振荡开关电源，可以按以下步骤进行：（1）找到开关管，开关管基极一般与，启动电路、正反馈电路在一起。（2）找到开关变压器，找出他的主绕组，反馈绕组，输出绕组。开关管集电极一般与开关变压器主绕组连接，反馈绕组一般与正反馈电路在一起，输出绕组接负载。（3）由启动电路开始，以开关管的导通和截止来分析他的自激振荡过程（4）以输出电压调节电位器为中心，、找到取样，基准、比较，负反馈，保护电路五.等。五.思考：常见故障检修例1

7、：接上待充电池及电源后，电源有电压输出，但不能给电池充电。分析检修：充电器开关振荡电路已经工作。不能给电池充电，可能电压不足，或者输出电流过小，在实际检修过程中，发现稳压管Vd稳压值变低或者输出整流滤波电路。例2：接上待充电池及电源后，无电压输出，不能给电池充电。分析检修：这种故障多是充电器开关振荡电路没有工作所致。在实际检修过程中，发现开关管VT和电阻R4损坏最多。一般情况下，电池的工作电压较低，其元件损坏的概率不是很大，也就是开关变压器T1的次级之后电路的损坏概率不是很大。