USB充电器开关电源设计详解

"5VUSB充电器 开关电源 设计" 本文将详细讲解5V USB充电器的设计原理，这种充电器采用开关电源技术，适合电子爱好者进行学习和实践。这款新款USB充电器是一款紧凑型套件，适用于全球市场，输入电压范围为AC160-240V，频率为50/60Hz，额定输出为DC 5V 200mA。在某些情况下，如果需要更大的输出电流，可以将原件Q1替换为13003型号的三极管。 充电器的设计中，开关电源部分至关重要。开关电源利用开关器件（如Q1）的快速开断，通过变压器（T1）变换电压，实现高效能量转换。在这个过程中，1欧姆的电阻F1起到保险丝的作用，二极管D3则用于整流。在电路接通后，C1会存储约300V的直流电压，R2为Q1基极提供电流，使Q1工作。发射极上的电流检测电阻R1监控Q1的电流，而T1的两个次级线圈（3、4）和（5、6）分别用于输出和反馈控制。 T1（1、2）的输出经过D7整流、C4滤波，通过USB接口为设备供电。T1（5、6）的输出经过D6整流、C2滤波后，与IC1（实际为6.3V稳压管）和Q2构成取样比较电路，监测输出电压。同时，T1（5、6）、C2和R4形成正反馈回路，使Q1在高频下振荡工作。 当输出电压过高时，Q2导通，减少Q1的基极电流，降低其集电极电流，从而降低输出电压。反之，当输出电压下降，Q2截止，Q1的负载能力增强，输出电压上升，形成自动稳压机制。电路还内置了过流、过载和短路保护功能，当出现异常情况时，R1产生的压降会使Q2饱和导通，Q1迅速截止，防止过载损害。 这款5V USB充电器套件是一个实用的开关电源学习平台，它涵盖了基础的开关电源设计理念，包括整流、滤波、稳压和保护电路等。对于电子爱好者来说，这是一个很好的实践项目，能深入理解开关电源的工作原理和设计技巧。通过组装和调试这款充电器，可以提升对电力转换和控制的理解，同时也能锻炼实际操作技能。