【正文】 歐的電阻用來(lái)做保護(hù)的，如果后面出現(xiàn)故障等導(dǎo)致過(guò)流，那 么這個(gè)電阻將被燒斷，從而避免引起更大的故障。 充電器電路設(shè)計(jì)與原理分析 電路原理 圖設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)一個(gè)電路，往往要先分析起電路特點(diǎn)、用途、了解其詳細(xì)參數(shù)特性以及各個(gè)元器件作用等等開(kāi)始，再根據(jù)設(shè)計(jì)要求通過(guò)相關(guān)軟件對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)。 性能特點(diǎn) 在使用過(guò)程中我們也可以檢驗(yàn)充電器的 性能 。很多充電器兼容兩種充電模式，選購(gòu)時(shí)要注意是自動(dòng)識(shí)別還是手動(dòng)靠開(kāi)關(guān)設(shè)定，如果是人工設(shè)定，則必須根據(jù)所充電池的類型正確設(shè)定。 700mAh 中前者是手機(jī)電池的標(biāo)稱電壓，即當(dāng)電池放電低于該值是，手機(jī)會(huì)提示 “ 電量不足，請(qǐng)充電 ” ；后者是手機(jī)電池儲(chǔ)存電的容量。 高溫儲(chǔ)存特性：在 105℃ 環(huán)境中，無(wú)負(fù)荷放置 500h 后，在 25℃ 溫度下電容器的性能應(yīng)符合高溫特性。 耐高頻脈沖電流能力：要求能承受 400V 以上高電壓以及 25200HZ 的脈沖電流 。10％左右，最好為 177。 標(biāo)稱靜電容量及其允許偏差：濾波用電容器的容量應(yīng)大一些，有利于減小直流電壓的紋波。非極性有機(jī)薄膜具有損耗角正切值 tgδ小 、絕緣電阻大、介質(zhì)吸收系數(shù)小、負(fù)溫度系數(shù)等優(yōu)點(diǎn)。 電容器 開(kāi)關(guān)電源的壽命百分之六十是由電容器的質(zhì)量決定的，所以開(kāi)關(guān)電源使用的電容應(yīng)壽命長(zhǎng)，體積小，頻率高，耐高溫。設(shè)計(jì)人員根據(jù)需要選用。穩(wěn)壓二極管從材料上分為 N型和 P 型兩種。穩(wěn)壓值低于 40V 的叫做低壓穩(wěn)壓二極管；高于 200V的叫做高壓穩(wěn)壓二極管。 穩(wěn)壓二極管 穩(wěn)壓二極管又叫齊納二極管（ Zener Diod），具有單向?qū)щ娦?，它工?在電壓反向擊穿狀態(tài)。 硅二極管的主要技術(shù)指標(biāo)是： (1) 最高反向工作電壓 VRM和反向擊穿電壓 VBR：這兩個(gè)參數(shù)越大越好。 開(kāi)關(guān)二極管 開(kāi)關(guān)管用在高速運(yùn)行的電子電路中，起信號(hào)傳輸作用，在模擬電路中起作鉗位抑制作用。從結(jié)構(gòu)上來(lái)分，有點(diǎn)接觸型和面接觸型二極管。 (5) EE 磁芯是一種常用磁芯，對(duì)于中小功率的變壓器來(lái)說(shuō)很適合。 (3) RM、 X 形磁芯的磁耦合能力和散熱效果都很好，適合用在 100W 以上的大中功率電源上。一下是一些主要磁芯結(jié)構(gòu)的說(shuō)明。 磁芯的結(jié)構(gòu)與選用 磁芯的使用一定要在一定的居里溫度以內(nèi)，這時(shí)選擇磁芯材料首先要考慮的問(wèn)題。 選用磁性材料時(shí)，要選用可飽和的磁性材料。 (4) 剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度 Br。磁芯的磁狀態(tài)由鐵磁性轉(zhuǎn)變成順磁性時(shí)，在 μ — T 曲線上， 80%μ max與 20%μ max的連線跟導(dǎo)磁率等于 1 的直線的交點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的溫度稱為居里溫度。磁場(chǎng)強(qiáng)度時(shí)表示磁場(chǎng)強(qiáng)弱與方向的一個(gè)物理量，用安 /米（ A/m）表示。設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)人員對(duì)高頻變壓器的設(shè)計(jì)制作，時(shí)開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)制作的頭等重要任務(wù)。 G門(mén) 極D 漏 極S 源 極 圖 43 MOSFET的圖形符號(hào) C 集 電 極G柵 極E 發(fā) 射 極G柵 極C ( D )集 電 極 ( 漏 極 ）E ( S )發(fā) 射 極 ( 源 極 ) 圖 44 IGBT的圖形符號(hào) 軟磁鐵氧體磁芯 軟磁鐵氧體材料常用在高頻變壓器、電感整流器、脈沖變壓器以及 PFC中的升壓電感等電路中，在開(kāi)關(guān)電源中時(shí)一種非常重要的元件。 ⑤ 開(kāi)關(guān)速度快，關(guān)斷時(shí)間短。 ② 輸入阻抗高，柵極驅(qū)動(dòng)功率小，驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)單。當(dāng) MOSFET 的柵極驅(qū)動(dòng)電壓突然降到門(mén)限電壓時(shí)， MOSFET 由導(dǎo)通突變?yōu)榻刂梗龢O管 BC557 加速了 ID的跌落，為 MOSFET 起到加速作用。 R的阻值一般為 60~200Ω 。 MOSFET 的主要缺點(diǎn)是導(dǎo)通電阻（ RDS(ON)）較大，而且具有正溫度系數(shù)，用在大電流開(kāi)關(guān)狀態(tài)時(shí)，導(dǎo)通損耗較大，開(kāi)啟門(mén)限電壓 VGS(th)較高（一般為 2~4V），要求驅(qū)動(dòng)變壓器繞組的匝數(shù)比采用雙極型晶體管多 1倍以上。 MOSFET 具有負(fù)的電流溫度系數(shù)，可以避免熱不穩(wěn)定性和二次擊穿，適合在大功率和大電流條件下應(yīng)用。 MOSFET在大功率開(kāi)關(guān)電源中用作開(kāi)關(guān)，比雙極型功率晶體管具有明顯的優(yōu)勢(shì)。 功率開(kāi) 關(guān) MOSFET MOSFET 分 P溝道耗盡型、 P溝道增強(qiáng)型、 N 溝道耗盡型和 N溝道增強(qiáng)型 4種類型。選用好元器件，是決定開(kāi)關(guān)電源質(zhì)量的關(guān)鍵。 綜合以上分析過(guò)程，我們可以看出，該 拓?fù)?諧振結(jié)構(gòu)只能實(shí)現(xiàn) PFM 調(diào)節(jié)，而 無(wú)法實(shí)現(xiàn) PWM。實(shí)際情況與理想分析有所不同， C1V 將有所超前。如為半波開(kāi)關(guān)，則開(kāi)關(guān)分壓也將線性上升到輸入電源值。如為全波開(kāi)關(guān)， C1 經(jīng)半個(gè)周期的阻尼振蕩到電流為 0（ bt ）時(shí)，將放電到一個(gè)較小值。本階段結(jié)束，這時(shí)的時(shí)刻為 t2。 L C1 開(kāi)始串聯(lián)諧振， 1i 因諧振繼續(xù)上升。 S導(dǎo)通時(shí)， L1 電流由 0 開(kāi)始上升，由于續(xù)流沒(méi)有結(jié)束，此時(shí)初始 L1 iVV? 。 假定這是一個(gè)理想器件組成的電源。 (1) 零電流開(kāi)關(guān) 實(shí)際的零電流開(kāi)關(guān)諧振部分拓補(bǔ)又分 L型和 M型。以上開(kāi)關(guān)電源是半波的，當(dāng)然也可以設(shè)計(jì)成全波的。這個(gè)諧振電路的電流是正弦波，而 Us 為矩形波電壓。開(kāi)關(guān)管在零電壓時(shí)關(guān)斷。從而大大抑制了對(duì)電網(wǎng)的污染。同時(shí)，也使得電源諧波成分大為降低。需要指出的是： a、 b、 c 是壓控振蕩器外圍元件連接端，它們將決定振蕩的工作頻率和頻率調(diào)制靈敏度。該循環(huán)的結(jié)果是輸出電壓 V0趨于穩(wěn)定，反之亦然。寬脈沖經(jīng)開(kāi)關(guān)晶體 管功率放大后，驅(qū)動(dòng)高頻變壓器，使變壓器初級(jí)電壓升高，然后耦合到次級(jí)，經(jīng)過(guò)二極管 VD 整流和電容 C2濾波后，輸出電壓上升，反之亦然。開(kāi)關(guān)管的基極或場(chǎng)效應(yīng)管的柵極有脈寬調(diào)制器的脈沖驅(qū)動(dòng)。再者，這種開(kāi)關(guān)電源電路比較復(fù)雜，集成控制電路也不是很多。穩(wěn)壓原理是：當(dāng)輸出電壓升高時(shí)，控制器輸出信號(hào)的脈沖寬度不變，而工作周期變長(zhǎng)，使占空比減小，輸出電壓降低。所謂高標(biāo)準(zhǔn)就是對(duì)未來(lái)開(kāi)關(guān)電源的挑戰(zhàn)：第一，能不能全面通容電磁兼容性的各項(xiàng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；第二，在企業(yè)里能不能大規(guī)模地、穩(wěn)定地生產(chǎn)，或快捷地進(jìn)行單項(xiàng)生產(chǎn)；第三，按照人們的需要，能不能組裝或拼裝大容量、高效率的電源；第四，能否使新的開(kāi)關(guān)電源具有比運(yùn)行中的電氣額定值更高的功率因數(shù)、更低的輸出電壓（ 1~3V）、更大的輸出電流（數(shù)百安）；第五，能不能實(shí)現(xiàn)更小的電源模塊。往往在試驗(yàn)室中能達(dá)到相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，但在生產(chǎn)上會(huì)出現(xiàn)各種問(wèn)題。開(kāi)關(guān)電源的軟件開(kāi)發(fā)目前 只是剛剛起步，例如軟開(kāi)關(guān)，雖然它的損耗低，但難以實(shí)現(xiàn)高頻化和小型化。 (3) 能源變換問(wèn)題。目前要解決的問(wèn)題有： (1) 器件問(wèn)題。凡是以脈沖寬度來(lái)調(diào)制的電子開(kāi)關(guān)變換器都叫 PWM 變換器。按激勵(lì)方式分，有自激式和他激式兩種。調(diào)頻開(kāi)關(guān)電源沒(méi)有脈沖調(diào)制開(kāi)關(guān)電源那么容易控制，再加上準(zhǔn)諧振電路電壓峰值高，開(kāi)關(guān)所受到的應(yīng)力大，目前還沒(méi)有得到廣泛應(yīng)用。同樣，流過(guò)電子開(kāi)關(guān)的電流振蕩到零時(shí)，電子開(kāi)關(guān)關(guān)斷，稱之為零電流關(guān)斷（ Zero Current Switching）。為了實(shí)現(xiàn)零電壓“開(kāi)”和零電流“關(guān)”，我們常采用諧振的方法。但是它比其他變換電源的形式簡(jiǎn)單的多，所以，硬開(kāi)關(guān)在很多地方仍然在應(yīng)用，如脈寬調(diào)制（ Pulse Width Modulation， PWM）器就屬于硬開(kāi)關(guān)。 (5) 根據(jù)人們的要求，可設(shè)計(jì)出各種具有特殊 功能的電源，以滿足人們的需要。據(jù)統(tǒng)計(jì)， 100W 的鐵芯變壓器的重量為 1200g 左右，體積達(dá)350cm3，而 100W 的開(kāi)關(guān)電源的重量只有 250g，而且敞開(kāi)式的電源更輕，體積不到鐵芯變壓器的 1/4。綠色電源是開(kāi)關(guān)電源中用途最為廣泛的電源，它的效率一般可以達(dá)到85%，質(zhì)量好的可以達(dá)到 95%甚至更高，而鐵芯變壓器的效率只有 70%或者更低。這對(duì)于開(kāi)關(guān)電源的高頻變壓器實(shí)現(xiàn)小型化有幫助，同時(shí)，能量傳遞的速度也快。 。 高頻電子開(kāi)關(guān)是電能轉(zhuǎn)換的主要手段和方法。第四部分是輸出電路，用于將高頻方波脈沖電壓經(jīng)整流濾波后變成直流電壓輸出。功率因數(shù)校正的方法有無(wú)源 功率因數(shù)校正和有源功率因數(shù)校正兩種。 開(kāi)關(guān)電源在轉(zhuǎn)換過(guò)程中，用高頻變壓 器隔離稱之為離線式開(kāi)關(guān)變換器（ Offline Switching Cpnwerter），常用的 AC/DC 變換器就是離線式變換器。為了達(dá)到轉(zhuǎn)換的目的，電源變換的方法是多樣的。 開(kāi)關(guān)電源的概念 電是工業(yè)的動(dòng)力，是人類生活的源泉。這次的電池充電器題目中我也有兩個(gè)小的項(xiàng)目可供選擇： 線性電源：相對(duì)于開(kāi)關(guān)電源，線性電源的制作比較簡(jiǎn)單、原理明了，適合我們制作，但它有體積大、消耗高、效率低等缺點(diǎn)。 2 電池充電器設(shè)計(jì)方案 內(nèi)容摘要 了解電池充電器的簡(jiǎn)單工作原理以及各原件的特性與作用； 通過(guò)動(dòng)腦與動(dòng)手行動(dòng)來(lái)完成充電器的設(shè)計(jì)與制作； 接通電源檢測(cè)與調(diào)試電路。 充電器是采用電力電子半導(dǎo)體器件，將電壓和頻率固定不變的交流電變換為直流電的一種靜止變流裝置。根據(jù)自己所學(xué)專業(yè)和對(duì)電子產(chǎn)品的好奇，結(jié)合自身?xiàng)l件，自做一手機(jī)充電器，一來(lái)可以提高自己動(dòng)手能力，二來(lái)可以自己用，三還可以滿足自己的好奇心，可謂一舉三得。任何電子設(shè)備都離不開(kāi)可靠的電源，他們對(duì)電源的要求也越來(lái)越高。中國(guó)開(kāi)關(guān)電源主力廠商大部分擁有較為完備的產(chǎn)品線，集成能力強(qiáng)，各具行業(yè)優(yōu)勢(shì)。開(kāi)關(guān)電源市場(chǎng)與我國(guó)各個(gè)行業(yè)的發(fā)展有著密切的關(guān)系，而重點(diǎn)行業(yè)在我國(guó)宏觀經(jīng)濟(jì)的拉動(dòng)下，呈現(xiàn)出平穩(wěn)較快的發(fā)展態(tài)勢(shì)。 現(xiàn)在的 USB 充電器，只不利用了電腦 USB 口所具備的比較穩(wěn)定的來(lái)自電腦電源的 電壓作為充電電壓源，再同樣輔以相關(guān)的電路而構(gòu)成 USB 電池 充電器 。中國(guó)開(kāi)關(guān)電源主力廠商大部分擁有較為完備的產(chǎn)品線，集成能力強(qiáng)，各具行業(yè)優(yōu)勢(shì)。開(kāi)關(guān)電源市場(chǎng)與我國(guó)各個(gè)行業(yè)的發(fā)展有著密切的關(guān)系，而重點(diǎn)行業(yè)在我國(guó)宏觀經(jīng)濟(jì)的拉動(dòng)下，呈現(xiàn)出平穩(wěn)較快的發(fā)展態(tài)勢(shì)。電子設(shè)備的小型化和低成本化使電源以輕、薄、小和高效速為發(fā)展方向，深受廣大廠家和商家以及人們的青睞。任何電子設(shè)備都離不開(kāi)可靠的電源，他們對(duì)電源的要求也越來(lái)越高。 2020 年中國(guó)開(kāi)關(guān)電源市場(chǎng)總體銷售額達(dá)到 億元，銷售額同比增長(zhǎng)了 %。開(kāi)關(guān)電源產(chǎn)品由于其行業(yè)的特殊型，用戶對(duì)產(chǎn)品安全性、穩(wěn)定性有很高的要求 ，而對(duì)于價(jià)格的敏感性卻比較低，因此廠商對(duì)價(jià)格有一定的議價(jià)能力。明白了這個(gè)道理， 電池 常用 鎳氫 電池的充電器采用的是恒流限壓充電制，充電電流一般采用 C2 左右 即采用兩小時(shí)充電率。 2020 年中國(guó)開(kāi)關(guān)電源市場(chǎng)總體銷售額達(dá)到 億元，銷售額同比增長(zhǎng)了 %。開(kāi)關(guān)電源產(chǎn)品由于其行業(yè)的特殊型，用戶對(duì)產(chǎn)品安全性、穩(wěn)定性有很高 的要求，而對(duì)于價(jià)格的敏感性卻比較低，因此廠商對(duì)價(jià)格有一定的議價(jià)能力。 電池充電器研究意義及內(nèi)容 研究意義 隨著電子技術(shù)的高速發(fā)展，電子系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域越來(lái)越廣泛，電子設(shè)備的種類也越來(lái)越多，電子設(shè)備與人們的工作、生活的關(guān)系日益密切。于是，電池充電器就不言而喻成為了電池的主要配角。設(shè)計(jì)無(wú)污染、低功耗、高效率的綠色模式電源已成為開(kāi)關(guān)電源技術(shù)研究的熱點(diǎn) ，電池充電器就是其中一種。本次設(shè)計(jì)主要是將 220V 的交流電轉(zhuǎn)換為 的適合 5 號(hào)和 7號(hào)電池的電壓，其中要用到半波整流電路，將交流電中的直流成分加大，再用電容器將交流成分慮 掉，經(jīng)過(guò)變壓和一系列變換，最終轉(zhuǎn)換成適合手機(jī)電池的電壓，綜合起來(lái)就是 由一個(gè)穩(wěn)定電源。 總體方案的選擇與論證 本次的設(shè)計(jì)我做的是電池充電器，之所 以選擇這個(gè)題目是因?yàn)槠?