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USB充电器套件制作说明
文章长度[11105] 加入时间[2008/7/1] 更新时间[2020/7/11 8:50:13] 级别[3] [评论] [收藏]

USB充电器套件,又名MP3MP4充电器,输入AC160-240V,50/60Hz,额定输出:DC 5V 250mA(标签贴纸为500mA,如果要长期输出更大电流,请更换Q1为13003)。MP3和MP4在全国范围大量流行,不过作为日常用品的充电器由于直接和220V高压相连,具有故障率较高,容易损坏的特点,特别是买到那些不成熟的产品后,真是苦不看言。最后,受学校老师委托,我们联系到了一款成熟量产的充电器套件,现在一同给广大电子爱好者分享。

下面是对着实物绘制的电路原理图:(电路板上有多种元件安装方法,安装请与原理图、实物图为准,PCB板上有些元件孔是不要安装的,有些元件要装在别的元件孔上,这点请注意!)

说明:为了简化电路,达到学习目地,图中用1欧的电阻F1起到保险丝的作用,用一个二极管D1完成整流作用。接通电源后,C1会有300V左右的直流电压,通过R2给Q1的基极提供电流,Q1的发射极有R1电流检测电阻R1,Q1基极得电后,会经过T1的(3、4)产生集电极电流,并同时在T1的(5、6)(1、2)上产生感应电压,这两个次级绝缘的圈数相同的线圈,其中T1(1、2)输出由D7整流、C5滤波后通过USB座给负载供电;其中T1(5、6)经D6整流、C2滤波后通过IC1(实为4.3V稳压管)、Q2组成取样比较电路,检测输出电压高低;其中T1(5、6)、C3、R4还组成Q1三极管的正反馈电路,让Q1工作在高频振荡,不停的给T1(3、4)开关供电。当负载变轻或者电源电压变高等任何原因导致输出电压升高时,T1(5、6)、IC1取样比较导致Q2导通,Q1基极电流减小,集电极电流减小,负载能力变小,从而导致输出电压降低;当输出电压降低后,Q2取样后又会截止,Q1的负载能力变强,输出电压又会升高;这样起到自动稳压作用。

本电路虽然元件少,但是还设计有过流过载短路保护功能。当负载过载或者短路时,Q1的集电极电流大增,而Q1的发射极电阻R1会产生较高的压降,这个过载或者短路产生的高电压会经过R3让Q2饱和导通,从而让Q1截止停止输出防止过载损坏。因此,改变R1的大小,可以改变负载能力,如果要求输出电流小,例如只需要输出5V100MA,可以将R1阻值改大。当然,如果需要输出5V500MA的话,就需要将R1适当改小。注意:R1改小会增加烧坏Q1的可能性,如果需要大电流输出,建议更换13003、13007中大功率管。

C4、R5、D5起什么作用呢?T1变压器是电感元件,Q1工作在开关状态,当Q1截止时,会在集电极感应出很高的电压,这个电压可能高达1000伏以上,这会使Q1击穿损坏,现在有了高速开关管D5,这个电压可以给C4充电,吸收这个高压,C4充电后可以立即通过R5放电,这样Q1不会因集电极的高电压击穿损坏了,因此,这三个元件如有开关或者损坏,Q1是非常危险的,分分秒秒都可能会损坏。

给的大家收到货后,先熟悉一下电路原理图,分析一下原理,再测量一下各元件,最后再小心来装配。

安装注意事项:

安装之前请不要急于动手,应先查阅相关的技术资料以及本说明,然后对照原理图,了解印刷电路板、元件清单,并分清各元件,了解各元件的特点、作用、功能,同时核对元件数量。

注:Z1D2D3D4IC1本种组装没有配备,电路板是设计的多用途的,本套件只用到半波整流,只有一个1N4007整流,请大家不要自己多装其它的二极管,参考图中样板做就行了,样板已经测试过是OK的,在工厂做过的朋友就知道,工厂都是按照样板生产的。

正确插入元件,按照从低到高、从小到大的顺利安装,极性要符合规定。对于手工安装,元件应分批安装。如此板先电阻→二极管→三极管→电容→变压器→USB座

1、Q1、Q2千万不要装错,Q1应选用耐压500V以上具有开关特性的管子,Q2耐压几十伏就行了,Q2适合选放大特性好的管子,这两种管子的管脚排列可能会不同常规,请以测量为准。

2、IC1、D6请千万不要装错,同样是玻璃封装的二极管,一个是4.3V的稳压二极管,一个普通二极管,其中IC1只是PCB板上的符号,二极管只占用两个PCB元件孔。

3、1N4007、FR107、1N5819请不装错,1N4007是低频二极管,FR107是高频高压二极管,1N5819是低电压高频肖特基二极管,都是不能装错位置的。(代换关系:FR107可以代替1N4007,反之则不行;而1N5819则不能用其它二极管代替,1N5819的导通电压很低,相当于锗管的导通电压,因此,低电压整流效率很高,如果一定要用其它二极管代替,则出输出功率下载,发热严重,效率变低。

记住:FR104(7)是高频输出整流二极管,1N4007才是电源整流二极管。

套件详细资料:印刷电路板,元件清单,元件,原理说明,制作说明、外壳等等。

安装、焊接好全部元件后,仔细检查一下各个部分,不能有连锡、虚焊或漏焊的。发现问题及时修正。

通电测试线路板

仔细检查线路板安装无误后,要通电试板时,可以在PCB板直接焊一个220V插头线,为了安全起见,请大家先在电源串联一个10W的白炽灯泡,以防止短路或者接错,千万注意安全,还有,元件一不小心就烧坏了,烧坏了需要再买才行。如果安装无误,用万用表可以测得USB 1脚和4脚应有5V的电压输出,电源指示灯亮,确认电路板装配无误。

装好的成品电路板如下,不懂组装的朋友,请参考下图:


把电路板装到外壳

1. 两个金属片小头一端从底盖的外面用钉或其它物品用力压进去的,一定要到位,焊接导线,时间不宜太长,以免烫坏塑料。导线的另一端焊到电路板上。

2. 将电路板安装到上壳中,电源指示灯弯着插到相对应的孔内, USB座一定要安装在塑料壳定位槽内,这样才不会上下移位。

3. 盖上底壳,打上螺丝,就是一个完好的充电器,插电测试,先用万用量一量是否有有正常的5V电输出,有5V输出就可以接上USB线给MP3或MP4充电了。

成功了吧,这种喜悦的成就感足以让你兴奋半天!更多成就感请看其它制作套件,将会给你带来不同的成就与乐趣。

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