万能充电器原理介绍

设计题目：手机万能充电器

第1章设计概述

1.1 设计目的：

专业设计是培养学生综合运用所学知识与技能解决具有一定复杂程度的工程实际问题的综合性工程实际训练；是学生综合素质与培养效果的全面检验；是学生开始毕业设计及学位资格认证的重要依据；也是专业教学质量的综合反映。为促进学生掌握信息技术的理论和技术，具备电子信息工程的设计能力和综合利用相关专业知识的能力，本专业教学计划在基本完成全部理论教学和其他实践环节的同时，安排专业设计2周

1.2 产品设计的意义：

⑪通过专业设计，使学生进一步巩固加深所学的基础理论、基本技能和专业知识，使之系统化、综合化；

⑫在专业设计过程中着重培养学生独立工作、独立思考并运用已学的知识解决实际问题的能力，同时培养学生独立获取新知识的能力；

⑬通过专业设计加强对学生调研调查、资料获取、实验方法、数据资料的综合处理、计算机应用等最基本的工作实践和科研能力的培养；

⑭通过专业设计的训练，使学生树立起具有符合国情和生产实际的正确的思想和观点，树立起严谨、负责、实事求是、刻苦钻研、勇于探索并具有创新意识及与人合作的工作作风

1.3 产品框图

第2章设计方案选择与论证

2.1 手机充电器原理

所有手机充电器其实都是由一个稳定电源（主要是稳压电源、提供稳定工作电压和足够的电流）加上必要的恒流、限压、限时等控制电路构成。

原装充电器（指线充）上所标注的输出参数：比如输出4.4V/1A、输出5.9V/400mA……就是指内部稳压电源的相关参数。明白了这个道理，你很会知道一个（品质好的）手机充电器很容易改成一个质量优良的稳压电源！比如输出4.4V可以给4.5V的设备用，5.9V的可以给6V的设备用……

手机常用锂离子（lion）电池的充电器采用的是恒流限压充电制，充电电流一般采用C2左右----即采用两小时充电率，比如500mah电池采用25 0ma充电大约两小时达到4。2V后再恒压充电。

lion电池并不适合采用NIMH电池高级快速充电器所用的-DV/DT检测快速充电方式，因为lion电池对充电电流有严格的限制.锂离子（Li+）非常活泼，大电流充电很容易产生危险。

2.2 类型的使用

先说一下外观,两个金属针,三个指示灯,从左到右依次是"测试","充电","充饱",左侧还有一个开关"转换"。

而不同的手机有不一样的金属片，正和负。（我用的是最外边的两个其他的接法我也不清楚希望达人来解答）总之正级应接“充电器负极”即黑线。

对好正负极之后,插上电源,就会有绿灯在闪,表示充电开始了,如果不闪绿灯就表示正负极没对好,或是没有按下转换键.电充满后绿灯就不闪了,就可以拿下来用了。建议尽量用座充，万能充至少也要买大牌的，几块钱的那种就不要用了

第3章方案的实现

3.1原理介绍

一、手机万能充电器是一个小型的开关电源，电路结构简单，外围元件较少。但是一旦发生故障，有些人束手无策，因为没有电路图。现在我将电路图传上，和大家一起分享

3.2 具体工作原理

该充电器具有镍镉、镍氢、锂离子电池充电转换开关，并具有放电功能。在150～250Ｖ、40ｍＡ的交流市电输入时，可输出300±50ｍＡ的直流电流。

该充电器采用了RCC型开关电源，即振荡抑制型变换器，它与PWM型开关电源有一定的区别。PWM型开关电源由独立的取样误差放大器和直流放大器组成脉宽调制系统；而RCC型开关电源只是由稳压器组成电平开关，控制过程为振荡状态和抑制状态。由于PWM型开关电源中的开关管总是周期性的通断，系统控制只是改变每个周期的脉冲宽度，而RCC型开关电源的控制过程并非线性连续变化，它只有两个状态：当开关电源输出电压超过额定值时，脉冲控制器输出低电平，开关管截止；当开关电源输出电压低于额定值时，脉冲控制器输出高电平，开关管导通。当负载电流减小时，滤波电容放电时间延长，输出电压不会很快降低，开关管处于截止状态，直到输出电压降低到额定值以下，开关管才会再次导通。开关管的截止时间取决于负载电流的大小。开关管的导通／截止由电平开关从输出电压取样进行控制。因此这种电源也称非周期性开关电源。

220Ｖ市电经VD1～VD4桥式整流后在V2的集电极上形成一个300Ｖ左右的直流电压。由V2和开关变压器组成间歇振荡器。开机后，300Ｖ直流电压经过变压器初级加到V2的集电极，同时该电压还经启动电阻R2为Ｖ２的基极提供一个偏置电压。由于正反馈作用，V2 Ic 迅速上升而饱和，在Ｖ２进入截止期间，开关变压器次级绕组产生的感应电压使ＶＤ７导通，向负载输出一个９Ｖ左右的直流电压。开关变压器的反馈绕组产生的感应脉冲经ＶＤ５整流、Ｃ１滤波后产生一个与振荡脉冲个数呈正比的直流电压。此电压若超过稳压管ＶＤ１７的稳压值，ＶＤ１７便导通，此负极性整流电压便加在Ｖ２的基极，使其迅速截止。Ｖ２的截止时间与其输出电压呈反比。ＶＤ１７的导通／截止直接受电网电压和

负载的影响。电网电压越低或负载电流越大，ＶＤ１７的导通时间越短，Ｖ２的导通时间越长，反之，电网电压越高或负载电流越小，ＶＤ５的整流电压越高，ＶＤ１７的导通时间越长，Ｖ２的导通时间越短。Ｖ１是过流保护管，Ｒ５是Ｖ２Ｉｅ的取样电阻。当Ｖ２Ｉｅ过大时，Ｒ５上的电压降使Ｖ１导通，Ｖ２截止，可有效消除开机瞬间的冲击电流，同时对ＶＤ１７的控制功能也是一种补偿。ＶＤ１７以电压取样来控制Ｖ２的振荡时间，而Ｖ１是以电流取样来控制Ｖ２振荡时间的。

如果是为镍镉、镍氢电池充电，由于这类电池存在一定的记忆效应，需不定时对其进行放电。ＳＷ１是镍镉、镍氢、锂离子电池充电转换开关。ＳＷ１与精密基准电源ＳＬ４３１为运放ＬＭ３２４⑨提供两个不同的精密基准源，由ＳＷ１切换。在给镍镉、镍氢电池充电时，ＬＭ３２４⑨脚的基准电压约０．０９Ｖ（空载）；在给锂离子电池充电时，ＬＭ３２４⑨脚的基准电压约为０．０８Ｖ（空载），这种设计是由这两种类型电池特有的化学特性决定的。按下ＳＷ２，Ｖ５基极瞬间得一低电平而导通，可充电池上的残余电压通过Ｖ５的ｅｃ极在Ｒ１７上放电，同时放电指示灯ＶＤ１４点亮。在按下ＳＷ２后会随即释放，这时可充电池上的残余电压通过Ｒ１６、Ｒ１３分压，Ｃ９滤波后为Ｖ４的基极提供一个高电平，Ｖ４导通，这相当于短接ＳＷ２。随着放电时间的延长，可充电池上的残余电压也越来越低，当Ｖ４基极上的电压不能维持其继续导通时，Ｖ４截止，放电终止，充电器随即转入充电状态。

由于锂电不存在记忆效应，当电池低于３Ｖ时便不能开机，其残余电压经电阻Ｒ４０、Ｒ４１分压后得到２．５３Ｖ送入运算放大器的同相端③、⑤、⑩脚，由于ＬＭ３２４⑨脚电压在负载下始终为２．６６Ｖ，因此⑧脚输出低电平，Ｖ３导通，＋９Ｖ电压通过Ｖ３ｅｃ极、ＶＤ８向可充电池充电。ＩＣ１ｄ在电容Ｃ６的作用下，{14}脚输出的是脉冲信号，由于ＩＣ１⑧脚为低电平，因此ＶＤ１２处于闪烁状态，以指示电池正在充电，对应容量为２０％。随着充电时间的延长，可充电池上的电压逐渐上升。当Ｒ４０、Ｒ４１的分压值约等于２．５８Ｖ时，即ＩＣ１③脚等于２．５８Ｖ时，ＩＣ１②脚经电阻分压后得２．５７Ｖ，其①脚输出高电平（由于在充电时，ＩＣ１⑨脚电压始终是２．６６Ｖ，Ｖ６导通；反之在空载时，ＩＣ１⑨脚为０．０８Ｖ，Ｖ６截止），ＶＤ１０、ＶＤ１１点亮，对应指示容量为４０％、６０％。当Ｒ４０、Ｒ４１的分压值上升到２．６３Ｖ时，即ＩＣ１⑤脚等于２．６３Ｖ，其⑥脚经电阻分压后得２．６３Ｖ，⑦脚输出高电平，ＶＤ９点亮，对应充电容量为８０％。只有ＩＣ１⑩脚电压≥２．６６Ｖ时，⑧脚才输出高电平，ＶＤ１３点亮，对应充电容量为１００％。即使ＶＤ１３点亮时，ＶＤ１２仍处于闪烁状态，这表示电池仍未达到完全饱和。只有ＩＣ１⑧脚电压＞６．５Ｖ时，ＶＤ１２才逐渐熄灭，表示电池完全充至饱和。

ＶＤ１６在电路中起过充、过流保护作用，ＶＤ８起反向保护作用，避免充电器断电后，电池反向放电。