手机充电器设计(变压器)
手机充电器的工作原理
手机充电器的工作原理手机充电器是我们日常生活中必不可少的电子设备之一，它通过将电能转换为适合手机使用的电流，为手机提供电力。
手机充电器的工作原理涉及到电路原理和能量转换过程。
本文将详细介绍手机充电器的工作原理。
一、直流电与交流电在了解手机充电器的工作原理之前，我们先要了解直流电和交流电的区别。
直流电（Direct Current）是指电流方向始终保持不变的电流，电子从正极流向负极。
而交流电（Alternating Current）是指电流的方向周期性变换的电流，电子在正负极之间来回流动。
在我们日常生活中，家用电源一般是交流电。
二、手机充电器的组成部分1. 变压器（Transformer）：手机充电器中的变压器起到提高或降低电压的作用。
交流电经过变压器后，输出的电压适合手机充电。
2. 整流器（Rectifier）：手机充电器中的整流器用于将交流电转换为直流电。
整流器包括多个二极管，它们将交流电中的负半周或正半周抹掉，使电流变成单向流动。
3. 滤波器（Filter）：在手机充电过程中，直流电中可能会存在一些脉冲和杂波。
滤波器可以将这些脉冲和杂波滤除，使电流更加稳定。
4. 电容器（Capacitor）：电容器在手机充电器中起到储电的作用。
它可以存储电能，并在需要时释放给手机充电。
三、手机充电器的工作过程手机充电器的工作过程可以分为以下几个步骤：1. 交流电输入：将家用电源插入手机充电器的插座，交流电便输入到充电器中。
2. 变压器工作：交流电经过变压器，电压会被升高或降低，以适应手机的充电需求。
3. 整流器工作：经过变压器后的交流电进入整流器，整流器会将交流电转换为直流电。
4. 滤波器工作：直流电中可能会存在一些脉冲和杂波，滤波器通过滤除这些杂质，使电流更加稳定。
5. 电容器充电：电容器开始储存电能，以备将来释放给手机充电。
6. 输出电流供给手机：经过以上步骤处理后，手机充电器会通过充电线将电能输出给手机，供其进行充电。
手机充电器原理图分析
手机充电器原理图分析
手机充电器是用来给手机充电的设备，其原理图可以分为输入部分和输出部分。
输入部分主要包括电源插头、电源线和电源适配器。
电源插头将交流电源接入充电器，电源线将电源信号传输到电源适配器。
电源适配器将交流电转换为直流电，并对电压进行调整。
输出部分主要包括输出线和USB插头。
输出线将调整后的直
流电传输到USB插头，供手机充电使用。
在电源适配器中，常见的电力转换器是开关电源。
开关电源包括变压器、整流器、滤波器和稳压器。
变压器将输入的交流电源通过变压比转换为较低或较高的交流电压。
整流器将交流电压转换为脉冲形式的直流电压。
滤波器通过滤除脉冲中的高频噪声，使输出电压变得更加平滑。
稳压器将滤波后的直流电压调整为所需的稳定电压，用于供给手机充电。
通过手机充电器原理图分析，我们可以看到其主要包括输入部分和输出部分。
输入部分包括电源插头、电源线和电源适配器，用于将交流电转换为直流电，并对电压进行调整。
输出部分包括输出线和USB插头，用于将调整后的直流电传输到手机进
行充电。
手机充电器的原理
手机充电器的原理手机充电器是一种将电能转换为手机电池可用能量的设备。
它的工作原理涉及到电能的转换、传输和控制，通过一系列复杂的过程，将电源中的电能转化为适合手机电池充电的电能形式。
下面我们将详细介绍手机充电器的工作原理。
首先，手机充电器的核心部件是变压器。
变压器是一种利用电磁感应原理来改变交流电压大小的设备，它由一对线圈组成，通过电磁感应的方式将输入的交流电能转换为输出的交流电能。
在手机充电器中，变压器起到了将输入的交流电压转换为适合手机充电的低压交流电压的作用。
其次，手机充电器还包括整流电路。
整流电路是将交流电转换为直流电的电路，它通过电子元件的导通和截止来实现对交流电的单向导通，将输入的交流电转换为输出的直流电。
在手机充电器中，整流电路将变压器输出的低压交流电转换为手机电池需要的直流电。
另外，手机充电器还配备了稳压电路。
稳压电路是为了保证输出电压的稳定性而设计的电路，它通过对电压的调节和控制，确保输出电压在一定范围内保持稳定。
在手机充电器中，稳压电路能够有效地控制输出电压，保证手机电池充电时不会受到过高或过低的电压影响。
最后，手机充电器还具备保护电路。
保护电路是为了防止过充、过放、短路等情况对手机电池造成损害而设计的电路，它通过监测电压、电流等参数，及时对充电过程进行控制和保护。
在手机充电器中，保护电路能够有效地保护手机电池，延长其使用寿命。
综上所述，手机充电器的工作原理涉及变压、整流、稳压和保护等多个方面。
通过这些关键部件和电路的协同作用，手机充电器能够将电源中的电能转换为适合手机电池充电的电能形式，为手机的正常使用提供了稳定可靠的电源支持。
希望通过本文的介绍，能让大家对手机充电器的工作原理有更深入的了解。
手机充电器的电路原理
手机充电器的电路原理手机充电器是我们日常生活中必不可少的电子设备之一，它充分利用电路原理，将电能转化为手机所需的直流电能，为我们的手机充电。
本文将探讨手机充电器的电路原理及其工作过程。
一、直流电与交流电之间的转换手机充电器的电路原理首先涉及到直流电与交流电之间的转换。
电网供应的是交流电，而手机所需的是直流电。
因此，手机充电器的任务就是将交流电转换为直流电，以供手机使用。
在手机充电器中，存在一个重要的元件——变压器。
变压器具有将电压从交流电源端降压或升压的作用。
在手机充电器中，变压器主要起到降压的作用，将电网的交流电降压到手机所需的合适电压。
二、整流电路的作用正常情况下，手机的电池需要直流电进行充电。
然而，交流电经过变压器后仍然是交流电。
因此，手机充电器中还需一个重要的元件——整流器，用于将交流电转换为直流电。
整流是将交流电信号转换为单向电信号的过程。
在手机充电器中，使用的是整流电路，它可以将交流信号的负半周部分去除，只保留正半周部分，从而得到单向的直流电信号。
三、滤波电路的作用在经过整流电路后，产生的直流电仍然存在一些脉动。
手机充电器的电路原理中还包括一个滤波电路，用于去除这些脉动，使得输出的直流电更加稳定。
滤波电路通常采用电容器进行构建。
电容器具有储存电荷的特性，它能够吸收脉动电流并释放稳定的直流电流，从而实现对直流电信号的平滑调节。
四、稳压电路的作用在手机充电器的电路原理中，还有一个重要的元件——稳压器，用于稳定输出的直流电压。
稳压器可以抵消电源电压波动、负载变化等因素对输出电压的影响，从而确保手机充电时电压始终保持稳定。
稳压器通常采用集成电路的形式。
通过对输入电压进行采样并进行反馈控制，稳压器可以自动调节输出电压的大小，保持恒定。
这样，手机充电器就能够准确地提供所需的电压，以保证手机安全充电。
五、保护电路的作用在手机充电器的电路原理中，还有一个必不可少的部分——保护电路。
保护电路可以监测充电过程中的电流和电压，并根据需要进行调节，以保护手机免受过电流、过电压等不良因素的影响。
手机充电器的电路原理
手机充电器的电路原理手机充电器是一种将交流电转换为手机所需直流电的电子设备。
其工作原理涉及到交流转直流、变压、电压稳定等关键电路。
手机充电器的主要工作原理是通过变压器将交流电转换为较低电压的交流电，然后通过整流电路将交流电转换为直流电，最后通过电压稳定电路将输出电压稳定在合适的范围内。
变压器是充电器中最关键的部件之一。
它由一个铁芯和两个线圈组成，一个被称为主线圈，另一个被称为辅助线圈。
当主线圈中通有交流电时，铁芯会产生磁场，这个磁场通过铁芯传递给辅助线圈，从而使辅助线圈中产生电流。
由于主线圈和辅助线圈的匝数不同，因此变压器可以实现输入电压和输出电压的变换。
在手机充电器中，输入电压通常为220V，而输出电压通常为5V。
整流电路是将交流电转换为直流电的关键部分。
它通过一系列的二极管或整流桥来实现。
当输入交流电通过二极管或整流桥时，它们会将负半周的电流方向反转，使得输出电流变成单向的直流电。
这种变换的过程可以通过使用整流桥来实现全波整流，或者使用两个二极管来实现半波整流。
电压稳定电路是将输出电压稳定在合适范围内的关键部分。
由于电网电压的波动或负载变化，输出电压可能会有一定的波动。
为了解决这个问题，充电器通常会采用电容器滤波。
电容器可以平滑输出电压的波动，使其保持在稳定的范围内。
此外，稳压电路还可以通过负反馈控制输出电压的稳定性。
当输出电压变化时，负反馈电路将检测到这一变化，并通过调整控制元件（如稳压管）的导通状态来控制输出电压的稳定性。
此外，充电器还包含一些保护电路，用于保护充电器和手机的安全。
例如，过流保护电路可以检测到输出电流超过一定限制时，立即切断电源以防止损坏。
过热保护电路可以检测到温度超过一定限制时，同样切断电源。
这些保护电路保证了充电器和手机在使用过程中的安全性。
综上所述，手机充电器的工作原理主要涉及到变压、整流和稳压等关键电路。
通过变压器将交流电转换为较低电压的交流电，然后通过整流电路将交流电转换为直流电，最后通过电压稳定电路将输出电压稳定在合适的范围内。
手机充电器是什么工作原理
手机充电器是什么工作原理
手机充电器的工作原理是将交流电转化为符合手机电池需要的直流电。
具体如下：
1. 变压器：手机充电器中内置的变压器将输入的交流电转换为较低的电压，通常是由市电的220V降低为5V或9V。
2. 整流器：接下来，交流电需要经过整流器，将电流的方向转变为单向，使其变为直流电。
3. 过滤器：为了去除直流电中的杂波和噪音，充电器还会使用过滤器进行处理，以确保输出的直流电是稳定和纯净的。
4. 控制电路：充电器还包含一个控制电路，负责监控输出电流和电压的稳定性。
一旦电池充满或达到设定的电压和电流值，控制电路会自动停止供电，以防止过充和损坏电池。
5. USB接口：最后，充电器一般会通过USB接口与手机连接，将直流电传输到手机电池中进行充电。
总结：手机充电器通过变压器将交流电转换为直流电，经过整流、过滤和控制电路的处理后，通过USB接口将电流传输到
手机电池中，从而实现对手机电池的充电。
5V 1A 充电器 变压器文件
2.磁芯及骨 架:卧式 EE-13 8 脚(4+4)
3.磁芯材料: PC40
4.电感量： 初级2，1脚 之间的电 感量用气 隙控制在 1.75mH,漏 感小于 100uH(50KH z,1V);
5.绝缘要 求：输入 输出耐压 AC3000V/60 s/5mA； 6.气隙要磨 磁芯中 柱，不能 垫气隙。
便 于插印板 进识别。
3、对 未绕满一 层的线圈 要绕在变 压器骨架 的中间， 最好用挡 墙加以保 证。
编制： 审定: 批准：
Φ0.13 Φ0.5 Φ0.18
135T 9T 29T
设计人： 品质: 日期:
三重绝缘线
7、底视 图：
变压器 5V 1A
HX97215W-5V-T
8
1
版本：页码：1/1 NhomakorabeaNP *
* NS
8、绕制顺 序说明：
绕制顺序
5
脚号
PB
NF
*
4
线径
圈数
备注
1、NP
2
1
2、NS
8
5
3、NF
4
3
9、注： 1、按
上述耐压 要求，配 相应绝缘 材料,如挡 墙，耐高 温绝缘套 管等。2、绕 制的变压 器标签为 HX97215W-5VT，标签对 应1脚处加 “*”标 识，
手机充电器的工作原理
手机充电器的工作原理手机充电器是现代社会生活中必不可少的设备，它可以为手机提供电力，保证手机的正常运行。
那么，手机充电器是如何工作的呢？本文将从充电器的组成部分、工作原理以及注意事项等方面对手机充电器的工作原理进行分析。
一、充电器的组成部分1. 变压器：充电器的核心部件是变压器。
变压器由铁芯和线圈组成。
线圈被包裹在铁芯上，形成了一个闭合的回路。
充电器输入端连接交流电源，输出端连接手机充电口。
2. 整流器：整流器用于将交流电转化为直流电。
在充电器内部，交流电通过整流器中的整流二极管，经过整流后输出直流电。
3. 滤波器：滤波器位于整流器的后面，它的作用是过滤掉直流电中的杂波信号，净化输出电流，确保充电器提供的电力质量良好。
4. 保护装置：一些充电器会配置过电流保护装置和过温保护装置，以保证充电过程中电流和温度的稳定，避免对手机造成损害。
二、手机充电器的工作原理可以概括为四个步骤：变压器转换、整流、滤波和输出。
1. 变压器转换：当充电器插入电源插座时，交流电流从电源输入端流向变压器。
交流电压通过变压器的线圈产生磁场，铁芯则起到导磁作用。
变压器的线圈和铁芯相互作用，使电流发生变化，从而使得输入端的交流电压转变为较低的交流电压。
2. 整流：经过变压器转换后的交流电会进入整流器。
整流器中的整流二极管起到只允许电流单向流动的作用，将交流电转换为单向的直流电。
3. 滤波：经过整流后的直流电中会存在一些杂波信号，滤波器的作用是过滤掉这些杂波，并使得输出的直流电信号更加平稳。
4. 输出：经过滤波后的直流电信号，通过充电器的输出端口连接到手机充电口。
手机的电池通过接收来自充电器的直流电信号进行充电，从而为手机提供电力。
三、注意事项1. 使用原厂充电器：由于手机充电器涉及到电力传输和充电电流的稳定，为了保证手机充电的安全和稳定，建议使用原厂充电器或者可靠品牌的充电器。
2. 避免长时间充电：长时间充电会导致电池电量过高、发热以及过度损耗，建议在电量充满后及时拔掉充电器。
手机充电器的开关电源设计
手机充电器的开关电源设计
朱庭西
【期刊名称】《计算机应用文摘》
【年(卷),期】2024(40)10
【摘要】介绍了一种基于S9111C原边反馈控制芯片的手机充电器开关电源设计,从电路和PCB印制电路板2个方面进行,制作了实物开关电源。
该设计兼容5 V/1 A的充电协议,经过对负载的测试,输出电压的纹波系数为5.39%,符合国家标准的规定。
【总页数】4页(P85-87)
【作者】朱庭西
【作者单位】西北工业大学
【正文语种】中文
【中图分类】TM910
【相关文献】
1.基于DSP的软件脉宽调制型电瓶车充电器开关电源设计
2.浅谈开关电源充电器的电磁仿真与电路设计
3.单端反激式变压器开关电源在手机充电器中的应用
4.热保护型熔断电阻器在手机充电器等开关电源中的应用
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手机高频变压器工作原理
手机高频变压器工作原理
手机高频变压器工作原理：
手机高频变压器是一种用于手机充电的电子元件，它主要作用是将输入的低电压通过变压作用提高到手机电池所需的高电压。
其工作原理如下：
1. 输入电源：当手机插上充电器时，交流电源经过手机充电器的整流电路转换成直流电源，提供给变压器。
2. 变压器结构：手机高频变压器通常由磁芯、一对线圈（即初级线圈和次级线圈）以及一个电容器等组成。
3. 工作过程：
- 交流信号：输入的直流电压经过一个高频振荡器产生变频
的交流信号。
高频振荡器可以将输入的电流转变成较高频率的交流信号，在手机变压器中常常采用10到100kHz的频率范围。
- 磁场产生：通过高频振荡器产生的交流信号作用于初级线圈，产生一个交变磁场。
- 磁感应现象：产生的交变磁场通过磁芯传导到次级线圈，
引起次级线圈中的感应电流和电压变化。
- 变压作用：次级线圈中的感应电压通过电容器等电路元件进行整流和滤波处理后，得到所需的高电压。
这个高电压用于手机电池的充电。
总结：手机高频变压器通过高频振荡器产生交流信号，通过磁芯和线圈之间的磁感应现象将低电压转换为高电压，从而实现手机电池的充电。
手机充电器的设计与制作报告
广东白云学院CDIO项目设计报告项目级别：一级题目：手机充电器设计指导教师：林春景、苗耀洲专业班级：电子信息工程专业10级组别：第四组组长：苏炳坤团队成员：祁沛超、熊志东、麦妙仪、魏健斌院系名称：电子信息工程系成绩：使用学期：2010-2011 学年第1 学期手机充电器的设计与制作项目报告前言：我们这次的项目是手机充电器的设计与制作秉承CDIO的理念，团队设计活动贯穿课程学习活动始终，让我们对电子应用系统项目设计的过程有实际的经历与理解。
以下是我们小组项目制作期间成员的分工：（1）从各个途径查找关于手机充电器工作原理以及各原件的特性与在电路中的作用。
负责人：苏炳坤、熊志东（2）时间安排与策划。
负责人：祁沛超、魏健斌（3）项目监督与项目报告。
负责人：麦妙仪（4）项目作品制作。
负责人：全组组员（5）PPT与prolfel99SE软件画图，负责人：苏炳坤正文：第一部分：设计任务一、项目标题：手机充电器的设计与制作。
二、项目设计要求：设计制作一个输入交流电压为220v，输出充入手机上的直流电压为4.2V，允许5%误差的手机充电器。
(1)交流输入电压：220ACV10% 50/60HZ(2)输出直流电压：4.2DCV 5%(3)充电电流：300mA~1800 mA设计方案的分析论证简述：在这次的项目设计里，首先是老师给我们上的导论课让我们了解到一些专业知识，再是到我们小组通过利用老师给我们讲解的知识再加以分析理解从而得出设计方案。
第二部分：设计方案总体方案的选择与论证：方案一：制作线性电源线性电源（Liner power supply）是先将交流电经过变压器降低电压幅值，再经过整流电路整流后，就得到脉冲直流电，后经滤波得到带有微小波纹电压的直流电压。
我们所需要的是达到高精度的直流电压，所以必须经过稳压电路进行稳压。
线性调整元件进行精细调节,使之输出高精度的直流电压源。
图1.线性电源原理图解方案二：制作开关电源开关电源有采用可控硅制成的，也有采用开关管的，它们两都是靠基极、（开关管）控制极（可控硅）上加上脉冲信号来完成导通7805整流、稳压 ⑤ 瓷片电容 抗高频干扰+ — --5V和截止的，脉冲信号正半周到来，控制极上电压升高，开关管或可控硅就导通，将220V的交流电经过桥式整流，变换成300V 左右的直流电，滤波后进入变压器后加到开关管的集电极进行高频振荡，反馈绕组反馈到基极维持电路振荡，负载绕组感应的电信号，经整流、滤波、稳压得到的直流电压给负载提供电能。
手机充电器原理解析
手机充电器原理解析手机充电器是我们生活中必不可少的配件之一，随着人们对手机使用频率的增加，手机充电器的重要性越来越凸显。
因此，了解手机充电器的工作原理具有重要的意义。
本文将从以下几个方面分析手机充电器的工作原理。
一、手机充电器基本构造通常，手机充电器包括直流变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路等数个模块。
直流变压器的作用是将电源电压从220V AC（交流）降到3-20V AC，以适合手机内置的充电电路。
整流电路的作用则是将交流电源转变为直流电源。
它将变压器输出的交流电转化为一定电压和电流的直流电。
滤波电路的作用是去除电源输出的波动成分，以保证充电电路的稳定工作。
稳压电路的作用是使稳定电压、电流对手机进行充电，并且在电源电压变化的情况下，保持出口电流的恒定。
二、手机充电器工作原理手机充电器的工作原理可以分为三个部分：电源线阻抗匹配、变压器工作及整流、滤波、稳压等模块的组合。
在电源线阻抗匹配中，手机充电器通常采用电源调谐的方式，将外部电源与直流变压器结合，以更好地匹配电源和直流变压器的电阻和阻抗，实现功率传输。
然后，变压器将主电源电压降到一定的程度，以适合手机内部的充电器电路，然后整流电路将交流电源转换为直流电源，以便为手机充电器电路提供供电。
接下来，滤波电路的作用是去除电源的波动成分，以确保充电器可以稳定地工作。
最后，稳压电路控制充电器的电压、电流输出，保证充电器对手机的输出电压稳定，并确保充电器对手机的充电安全。
三、如何选择一款高质量的手机充电器当你在市场上寻找一个新的手机充电器时，如果您决定购买一个功率较高的充电器，您需要仔细检查以下几个方面：1、电源输出稳定：一个好的手机充电器应该能在电源电压稳定的情况下，支持合适的输出电压和电流，而不会出现电源波动或电路故障现象。
2、材料质量优良：充电器热稳定性与安全性的两个主要考虑因素。
如果您不能购买品牌充电器，您应该仔细选择合适的工业级充电器，以确保较好的性能和安全。
VIPer12 6V0.6A手机充电器电源芯片方案BOM、原理图和变压器参数
用量 1 1 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 4 1 1 1 1 1 1 1 1
备注
CAP-ELE-4.70uF-400V-Ф8*12 CAP-ELE-04.7uF-50V-Ф6.3*11 CAP-ELE-220uF-10V-Ф6.3*12 DIO-REC-DO41-01.00A-1000V-1N4007 DIO-FAS-DO41-01.00A-1000V-FR107 DIO-FAS-DO41-01.00A-1000V-FR107 DIO-SKY-DO27-02.00A-60V-SR260 EE13 卧式/3.0mH(150T:15T:37T) L-1.5mH-Ф8*10 IC-SM-VIPer12-DIP8 Photocouoler-PC817C Shunt-regulator-TL431-±1%
R3 U2 R4 R6 C3 R7
E2
U3 R8
二、变压器参数
1 N1 3 4 5 N2 10
6
10 进线端 6 底视图 制作说明：
1
N3
5
变压器绕制方法
1. 骨架EE13(5+5)卧式 PC40磁芯 2. 电感量Lp(1→3)=3.0mH，漏感为Lp的5%以下 N3(4→5) Φ0.15*1*37T N2(10→6) Φ0.4*1*15T N1(1→3)Φ0.15*1*150T 3. 初级对次级打1500VAC漏电流<2mA/60s 4. 初级对磁芯打1000VAC漏电流<2mA/60s 5. 次级对磁芯打1000VAC漏电流<2mA/60s 6. DC500V绕组与磁芯之间1min大于100MΩ 7. DC500V绕组与绕组之间1min大于100MΩ
手机充电器原理
手机充电器原理
手机充电器的原理是基于电压转换和电能传输的技术。
充电器内部通常有一个变压器和其他电子元件。
当我们将充电器插入电源时，交流电流会通过充电器内的变压器。
变压器的作用是将高压的交流电转换为低压的直流电。
这个转换通过变压器的主要部分——磁芯和线圈实现。
磁芯通常使用铁制或镍铁合金制成，为了增加磁感应强度，磁芯通常会被绕上电线圈。
在充电器的插头，也就是交流侧，有一个线圈，这个线圈会产生一个交流磁场。
当电流通过线圈时，产生的磁场会穿过磁芯，并最终影响同一变压器中的另一个线圈。
这个线圈被称为输出线圈，它连接到我们的手机的充电接口。
变压器中的输出线圈会感应到磁场，并产生电流。
由于变压器的设计，输出线圈的绕组比输入线圈的绕组多或少。
这样，变压器可以将高电压的交流电转换为手机需要的较低电压的直流电。
转换后的电能通过传输线路传输到手机的电池中进行充电。
除了变压器，充电器还包含其他电子元件，如整流器和稳压器。
整流器负责将交流电转换为直流电，以便充电电流能够在正确的方向上流入手机电池。
稳压器则确保充电的电压保持在恒定的水平，以避免对手机电池的损害。
总的来说，手机充电器通过变压器、整流器和稳压器等电子元件将交流电转换为直流电，并将变压后的电能传输到手机中，以供其充电使用。
手机充电器的原理
手机充电器的原理
手机充电器的原理是利用变压器的工作原理来实现将交流电转换为直流电并传递给手机电池充电的过程。
具体原理如下：
1. 输入端：手机充电器将输入220V交流电通过插头连接到电源上。
交流电是一种周期性改变方向的电流。
2. 变压器：手机充电器内部有一个变压器，变压器是由若干匝的主线圈和次线圈组成。
通过改变主次线圈的匝数比例，可以实现输入电压的升降。
3. 变压器的工作原理：通过输入220V的交流电使主线圈产生交变磁场，这个磁场会通过次线圈传递出去。
根据电磁感应定律，当磁场发生变化时，会在次线圈中引起感应电动势。
而次线圈的匝数比例决定了感应电动势的大小，从而实现电压的升降。
4. 整流电路：变压器输出的是交流电，而手机电池需要直流电才能充电。
所以在手机充电器中有一个整流电路，将交流电转换为直流电。
常见的整流电路是采用二极管桥整流器，将交流电转换成脉冲的直流电。
5. 滤波电容：直流电经过整流电路后会变成脉冲形式，为了让充电电流更加稳定，手机充电器会使用一个滤波电容来平滑电流，将脉冲形式的电流转换为平稳的直流电流。
6. 输出端：经过整流和滤波后的稳定直流电流会传递给手机电
池进行充电。
充电器会根据电池的类型和状态，对输出电流进行控制，以确保充电效果最佳且不损害电池。
基于单片机的智能手机充电器的设计
基于单片机的智能手机充电器的设计一、引言在当今数字化的时代，智能手机已经成为人们生活中不可或缺的一部分。
而作为智能手机的重要配件，充电器的性能和安全性至关重要。
传统的充电器往往功能单一，充电效率低下，且缺乏智能化的控制。
为了满足人们对高效、安全、智能充电的需求，基于单片机的智能手机充电器应运而生。
二、设计目标与要求（一）高效充电能够快速为智能手机充电，缩短充电时间，提高充电效率。
（二）安全保护具备过压保护、过流保护、短路保护等功能，确保充电过程的安全可靠。
（三）智能控制能够根据手机电池的状态自动调整充电电流和电压，实现智能充电。
（四）兼容性兼容多种智能手机型号，具有广泛的适用性。
三、硬件设计（一）电源输入模块采用交流市电输入，通过变压器降压和整流滤波电路，将交流电转换为稳定的直流电。
（二）单片机控制模块选择合适的单片机，如 STM32 系列，负责整个充电器的控制和监测。
（三）充电管理模块采用专用的充电管理芯片，如 TP4056，实现对充电电流和电压的精确控制。
（四）电压电流检测模块通过传感器实时检测充电电压和电流，并将数据反馈给单片机。
（五）显示模块使用液晶显示屏或 LED 指示灯，显示充电状态、电量等信息。
四、软件设计（一）主程序负责初始化各个模块，设置充电参数，以及循环监测充电状态。
（二）中断服务程序处理电压电流检测模块产生的中断，实现过压、过流等异常情况的保护。
（三）充电控制算法根据电池的电量和充电状态，采用智能充电算法，动态调整充电电流和电压。
五、充电过程控制（一）预充电阶段当电池电量极低时，采用小电流进行预充电，避免对电池造成损伤。
（二）恒流充电阶段在电池电量较低时，以恒定的大电流进行充电，快速提升电量。
（三）恒压充电阶段当电池电量接近充满时，自动切换到恒压充电模式，确保电池充满且不过充。
（四）充电结束阶段当电池充满后，自动停止充电，防止过充对电池寿命造成影响。
六、安全保护机制（一）过压保护当检测到充电电压超过设定的安全阈值时，立即切断充电电路，保护手机电池和充电器。
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第三章 变压器设计
RCC 变换器的核心设计就是开关变压器的设计，许多书上都有介绍，但是不太实际，讲得比较繁琐和抽象，此章我也会先讲理论，再讲如何简化开关变压器的设计，使设计更贴近现实。
第一节 开关变压器的设计理论
下面我们以输出功率为5瓦以下的开关电源为例，讲解一下开关变压器的设计。
1 电气要求：
1． 输入电压：AC 90-264V/50-60HZ
2． 输出电压：5±0.2 V
3． 输出电流：1A
2 设计流程介绍：
2.1 线路图如下：
说明：
W1，W3是做屏蔽用的，对EMI 有作用；
Np 是初级线圈(主线圈)；
Nb 是辅助线圈；
Ns 次级线圈（二次侧圈数）。
2.2 变压器计算:
2.2.1 变压器的参数说明:
依据变压器计算公式
Gauss x Ae
x Np Ip x Lp B 100(max ) B(max) = 铁心饱合的磁通密度(Gauss)
Lp = 一次侧电感值(uH)
Ip = 一次侧峰值电流(A)
Np = 一次侧(主线圈)圈数
Ae = 铁心截面积(cm 2)
B(max) 依铁心的材质及本身的温度来决定，以浙江东磁公司的
DMR40为例，100℃时的B(max)为4000 Gauss ，设计时应考虑零件
误差，所以一般取3000~3600 Gauss 之间，若所设计的power 为
Adapter(有外壳)则应取3000 Gauss 左右，以避免铁心因高温而饱合，
一般而言铁心的尺寸越大，Ae 越高，所以可以做较大瓦数的Power 。
2.2.2 决定占空比:
由以下公式可决定占空比 ，占空比的设计一般以50%为基准，
占空比若超过50%易导致振荡的发生。
xD
Vin D x V Vo Np Ns D (min))1()(-+= N S = 二次侧圈数
N P = 一次侧圈数
V o = 输出电压
V D = 二极管顺向电压
Vin(min) = 滤波电容上的最小电压值
D =占空比
2.2.3 决定Pout ，Ip ，Lp ，Nps ，Np ，Ns 值:
Pout=V2 x Iout x 120%
V2=V out + Vd + Vt
ηx D x Vin Pout
p I (min)1=
因为I1p 是峰峰值，如下图：
所以 611p
I prms I =
Lp=T x Pout x Ton x Ton x Vin x Vin 2η
简化后
Lp=prms I Ton
x Vin 1
=N p s xD Vin D x V Vo D (min))
1()(-+
610max Ae 11x B x p
L x prms I x Nps Ns >=
Ip = 一次侧峰值电流
I1p = 一次侧尖峰电流值
Pout = 输出瓦数
Vd=开关二级关的正向压降一般为0.55V
Vt=输出滤波线圈的压降，一般取0.2V
=η开关变压器的转换效率
=f PWM 震荡频率
Nps 次级与初级的匝比
Np 初级线圈圈数，Ns 次级线圈圈数
2.2.4 决定变压器线径及线数:
当变压器决定后，变压器的Bobbin 即可决定，依据Bobbin 的槽
宽，可决定变压器的线径及线数，亦可计算出线径的电流密度，电流
密度一般以6A/mm 2为参考，电流密度对变压器的设计而言，只能当
做参考值，最终应以温升记录为准。
2.2.5 决定辅助电源的圈数:
依据变压器的圈比关系，可决定辅助电源的圈数及电压。
2.2.6 变压器计算:
✧ 输出瓦数10W(5V/2A)，Core = EE-19，可绕面积(槽宽)=57mm ，
Margin Tape = 2.8mm(每边)，剩余可绕面积=4.4mm ，Ae=52
✧ 假设f T = 45 KHz ，Vin(min)=90V ，η=0.7，
✧ 计算式:
● 决定占空比:
假定D=0.48，f=45k
● 计算Pout ，Ip ，Lp 值:
V2=V out + Vd + Vt
=5+0.55+0.2=5.75
Pout=V2 x Iout x 120%
=5.75 x 2 x 1.2 =13.8W
ηx D x Vin Pout
p I (min)21=
=8.05.01008
.13x x =0.69A
611p
I p r m s I =
= 0.69/2.4=0.30A
Lp=f x p I Ton
x Vin 1
=4500069.05
.0100x x =1.6mH
=N p s xD Vin D x V Vo D (min))
1()(-+
=5.75/100=0.058
610max Ae 11x B x p
L x prms I x Nps Ns >=
=6103.0526
.169.0058.0x x x x =4.1取5圈
Np=5/0.058=88圈
辅助线圈电压为10V ，则权数为
Nw4=10/100 x 88=9圈
● 变压器材质及尺寸:
✧ 由以上假设可知材质MBR40，尺寸=EE-19，
Ae=0.52cm 2，可绕面积(槽宽)=12mm ，因Margin Tape
使用2.8mm ，所以剩余可绕面积9.2mm.
● 决定变压器的线径及线数:
η
x D x Vin Pout p I (min)21==0.69A 611p
I p r m s I == 0.69/2.4=0.30A
✧ 假设N P 使用0.32ψ的线
电流密度=A x x 0.11024
.014.330.0232.014.330
.02==⎪⎭⎫ ⎝⎛ 可绕圈数=()圈线径
剩余可绕面积57.1203.032.04.4=+= ✧ 假设Secondary 使用0.35ψ的线
电流密度=A x x 07.220289
.014.32235.014.32
2==⎪⎭⎫ ⎝⎛ ✧ 假设使用4P ，则
电流密度=A 5.54
07.22=
可绕圈数=()圈57.1103.035.04.4=+
2.2.7 设计验证 将所得资料代入Gauss x NpxAe
LpxIp B 100(max )=〈 0.3T 公式中，如此可得出B(max)，若B(max)值太高或太低则参数必须重新调整。
Gauss x NpxAe
LpxIp B 100(max )= =1.6 x 0.69/(88 x 52) x 100
=0.28T<0.3T 设计通过
第二节开关变压器的简易设计
其实开关变压器的设计是可以简化的，主要靠经验来做调整，先用理论来设计样品，安装好后进行调试，根据实际情况再来调整变压器参数，设计的产品多了，设计就会更加简单了，下面的表格就是笔者设计变压器常用的计算公式，所有的变压器参数都已经设定好了，只要输入蓝色字体的参数就可以得出变压器的各项电气参数，这样大大简化了变压器的设计，红色字体是公式中自动计算的，初学者不能进行更改，下面我来讲解一下参数的输入设定：
1．将你所要设计的开关电源的输出参数输入表格，此表中列出了4个输出参数，分别为电压输出1，电流输出1；电压输出2，电流输出2；电压输出3，电流输出3；电压输出4，电流输出4；
2．输入你所用的磁芯特性参数：有效磁芯截面积，有效磁路长度，初始磁导率，这三个参数是磁芯的核心参数，一定要根据磁芯厂家提供的数据进行确定；
3．其他的参数我已经在表中列好了，可以不作更改即可，需要注意的是当计算出来的最大磁通密度大于磁芯规格书中的B值时（100摄氏度），应重新更改气隙长度再计算，直到计算出来的最
大磁通密度小于磁芯规格书中的B值为止；
4．另外，计算出来的初级线圈的匝数是可以调整的，调整比为±10%左右，此时对应电感和B值都会发生变化，经过反复调整即可达到理想值；
5．辅助绕组与初级绕组的比一般为1：10，如果太小，会影响驱动能力，太大有会影响输出效率和静态功耗，初学者应根据实际调试结果再确定；
6．此计算表格的源文件是EXCEL表格，需要的人士敬请参考我们网站中的下载中心的规定，谢谢！。