【導(dǎo)讀】本篇文章介紹了一種基于開關(guān)電源的充電器，對(duì)其構(gòu)成進(jìn)行了較為詳細(xì)講解，還對(duì)運(yùn)行原理進(jìn)行了順暢的梳理。希望大家在閱讀本篇文章之后，能對(duì)開關(guān)電源這種使用廣泛的電路有進(jìn)一步的了解。
開關(guān)電源是一種在現(xiàn)代電子電力設(shè)備當(dāng)中經(jīng)常被用到的設(shè)計(jì) ，其能夠控制開關(guān)管的開通和關(guān)斷比率，從而維持較為穩(wěn)定的輸出電壓。在電路設(shè)計(jì)當(dāng)中，開關(guān)電源的應(yīng)用非常廣泛，經(jīng)常被應(yīng)用到各種小型產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中，比如充電器，本篇文章將為大家介紹一種開關(guān)電源充電器的設(shè)計(jì)方法。
此開關(guān)電源充電器，供電電壓源為110V，可方便地改為90～250V而繼續(xù)工作。輸出電壓5V，可改動(dòng)為輸出5～12V，特別適合無繩電話或手機(jī)的3.6V(或4～9V)電池作快速充電使用。
電路工作原理
圖1
由圖1可知，VC1、L5以及C2等組成市電輸入整流濾波電路，C2兩端產(chǎn)生約300V的直流高壓。VT1、VT2、L1、L2等組成自激式振蕩電路，R3、R4提供啟動(dòng)偏置電流，使VT1加電時(shí)即導(dǎo)通。當(dāng)主回路L1中有電流流過時(shí)，L2上產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，當(dāng)其峰值超過3V時(shí)，VD5被擊穿，通過R8向VT2提供偏流，使VT2飽和導(dǎo)通，VT1因偏置電壓被短路而關(guān)斷。當(dāng)L1中電流關(guān)斷時(shí)，L2感應(yīng)電動(dòng)勢的極性反相，經(jīng)VD5、R8加反向偏壓于VT2基極，VT2轉(zhuǎn)變?yōu)榻刂範(fàn)顟B(tài)，VT1經(jīng)R3、R4提供的偏置電流重新導(dǎo)通。如此循環(huán)往復(fù)，形成間歇自激振蕩。C5、R6用以改善振蕩波形，光電耦合器OPT1用以調(diào)控振蕩器脈沖寬度。
L3、L4、C7等組成整流輸出電路，二極管3S90用于半波整流，RK14用于充電隔離，R18作為輸出電流采樣電阻。當(dāng)輸出電流超載(大于0.8A)或短路時(shí)，R18上產(chǎn)生較大壓降，使OP1輸出電位急劇降低，光電耦合器控制振蕩脈沖變窄，由L1耦合到L3的平均能量也大幅度降低。
即使輸出短路，輸出電流也僅有十幾毫安，從而避免了輸出端超載甚至短路對(duì)開關(guān)電源自身造成的威脅。穩(wěn)壓部分由TL431等周邊電路組成，電壓采樣點(diǎn)取自被充電電池兩端，按圖1中R13+R14參數(shù)值，空載輸出電壓為5.25V。對(duì)于3.6V可充電池的最大充電電流為0.95A，適合對(duì)2A·h以上的鎳鎘或鋰電池直接充電。若用它對(duì)0.7～1A·h的鎳鎘或鋰電池充電時(shí)，充電回路內(nèi)可串接一只電阻為 1.5～2.5Ω、功率0.5W的限流電阻，使充電電流被限制在0.3～0.4A。
