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电路基础知识解析:充电器简单原理

时间:2022-08-12 12:23:50 作者:电路一点通 阅读:
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IN4007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。
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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IN4007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,只能推断输出段没有续流管和储能电感推断出为反激电路。

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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。

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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。

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