常见手机充电器检修.doc

常见MP3，手机USB充电器原理与检修这类充电器基本上都是采用贴片原件开关电源电路制作，电路结构大同小异。电路见下图。(1)开关振荡电路市电经D1D4整流后，在A点获得脉动直流电压，该电压一路经小型开关变压器T301的- 绕组加至开关管Q1的c极，另一路经限流电阻R3加至Q1的b极，为Q1提供启动电流。Q1开始导通，其集极电流在T301的- 绕组中产生正 负的电动势，经T301耦合，在T301的-绕组中感应出正负的电动势，此电动势经R4、C1叠加到Q1的b极，使Q1迅速饱和导通。由于流过电感的电流不能突变，故在T301的-绕组中产生负 正的电动势。经T301耦合，在T301的-绕组中感应出负正的电动势，通过R4、C1，使Q1迅速进入截止状态。随着A点经R3对C1的不断充电，Q1又开始导通，进而进入下一轮的开关振荡状态。截止期间，T301通过副边-绕组，经D6及其负载电路释放能量，获得MP3所需的充电电压。(2)稳压电路稳压电路由Z1、Q2等元件组成。当负载减轻或市电升高时，B点电压势必上升。当该电压大于5.6V时，Z1击穿，Q2因b-e结正偏而迅速导通，使Q1提前截止，进而使开关电源输出电压趋于下降；反之，则控制过程相反，从而使T301副边输出电压基本稳定。(3)保护电路R1、R6为限流电阻。当负载过重时，Q1的集-射极电流势必增大，R6上的压降也随之增大。当该电压大于0.7V 时，Q2饱和导通，相当于Q2的c-e极短接，Q1因b极失电而立刻截止，达到过流保护的目的。为避免截止期间T301的- 绕组感应出的尖峰脉冲高压击穿Q1，在T301的-绕组并联了尖峰脉冲吸收电阻R2，以改善Q1的开关特性。(4)充电电路当充电电路处于空载时。R8上无电流流过，Q3的e-b结电压基本相等，Q3截止，LD2(绿灯)灭，电源指示灯LD1(红灯)亮；进行充电时，充电电流在R8上产生的压降(即V3e-b)使Q3正偏导通，LD2亮，表示正在充电。随着电池不断地充电，其充电电流逐渐减小，R8上的压降也随之减小，当Q3的e-b结偏压V3e-b小于07V时，Q3截止，LD2熄灭，表示电已充满。工作原理检修(1)拆，看电路板上有无明显的原件烧焦现象，(2)无输出电压应首先查R1、D6是否正常。常见Q1击穿性损坏后使R1烧毁开路。而Q1损坏的原因，除了稳压控制环路异常外，还有因D1D4之一短路性损坏所致。当D6击穿时，开关电源也会因负载短路性保护而无输出电压。(3)输出电压偏低 查C1、C2是否失效，Z1是否漏电。常见Z1反向漏电、R6阻值变大而使输出电压偏低。在检修时， 建议用MJE13003等中功率管代换Q1。当R1开路时，建议用0.2A的保险管内的熔丝，直接焊在原R1焊盘处，取代R1，以提高保护性能。USB充电器套件制作原理解说时间：2010-04-07 22:58:24 来源： 作者：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：Z1、D2、D3、D4，IC1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。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。JC820型手机万能充电器套件制成后，适合充容量为2503000mA锂离子、镍氢电池；充电时，七彩灯闪烁，指示灯的颜色依次变化，发出绚丽多彩的七彩光芒，饱和后熄灭； 内设自动识别线路，可自动识别电池极性；输出电压为标准4.2V，能自动调整输出电流，使电池达到最佳充电状态，可保护电池，延长电池的使用寿命，是移动电话的理想伴侣。本套件采用分离元气件的开关电源电路，适合学校教学，具有制作成功率高、电路可靠、体积小、重量轻、效率高等优点。适合电子爱好者安装使用。 主要技术参数是输入：AC220V50/60HZ。卡针处输出：DC 44.2V20080mA；USB接口处输出：DC 5V，180 80mA。 一、电路工作原理 本电路由开关电源和充电电路两部分组成。下图是电路原理图 1、开关电源。开关电源是一种利用开关功率器件并通过功率变换技术而制成的直流稳压电源.对电网电压及频率的变化适应性强等优点。本套件利用间歇振荡电路组成的开关电源，也是目前广泛使用的基本电源之一。 当接入电源后，通过整流二极管VD1、R1给开关管Q1提供启动电流，使Q1开始导通，其集电极电流Ic在L1中线性增长，在L2中感应出使Q1基极为正，发射极为负的正反 馈电压，使Q1很快饱和。与此同时，感应电压给C1充电，随着C1充电电压的增高，Q1基极电位逐渐变低，致使Q1退出饱和区，Ic开始减小，在 L2中感应出使Q1基极为负、发射极为正的电压，使Q1迅速截止，这时二极管VD1导通，高频变压器初级绕组中的储能释放给负载。在VT1截止 时，L2中没有感应电压，直流供电输人电压又经R1给C1反向充电，逐渐提高Q1基极电位，使其重新导通，再次翻转达到饱和状态，电路就这样重复振荡下 去。这里就像单端反激式开关电源那样，由变压器的次级绕组向负载输出所需要的电压，在C4的两端获得9V的直流电，供充电电路工作。 2、充电电路。Q2与CH（七彩发光二极管）组成充电指示电路。R7与PW（红色二极管）组成电池好坏检测及电源通电指示电路。Q4、Q5、Q6、Q7组成自动识别电池极性的电路。 当充电端1接电池的正，端2接电池的负时，充电回路是电源的+、Q5（发射极）、Q5（集电极）、端1接+ 、Q7（饱和）、端2接-；当充电端2接电池的正，端1接电池的负时，充电回路是电源的+、Q4（发射极）、Q4（集电极）、端2接+、Q6（饱和）、端2接-。即可完成自动极性的识别，保证充电回路自动工作。 二、制作过程 1、全套散件图 拿到套件袋后，轻轻打开后，里面有“前后盖、电路板、元气件袋、透明面壳”。一般来说“说明书、标签、胶垫”在塑料袋外。 2、全套元气件图 3、电路板的实物图 4、焊接电阻器 5、焊接瓷介电容器 6、焊接电解电容器 7、焊接二极管 8、焊接三极管 9、焊接发光二极管 10、焊接开关变压器、USB接口、充电线 11、连接片、电极片的上锡处理 12、220V电极片固定在后盖上 13、透明面壳上活动触片的安装 14、胶垫粘贴在前盖上 15、透明面壳固定在前盖上16、电源线焊接在电路板的N、L处 17、充电端线与电路板上的+、- 相连接 18、整机装好后通电实验（检测灯亮） 19、充电电池放入充电器中（检测灯亮） 20、充电电池在充电状态（七彩灯亮） 21、粘贴标签并固定后盖 22、整体效果图 三、安装说明及使用 1、按照元气件清单认真清查元气件及配件的数量，特别是电阻器、稳压二极管、三极管等要认真识别其参数和型号。最好能用一小容器如纸盒来放所有的配件，这样可以防止丢失。 2、根据元气件的孔距来确定安装方式，孔距短的采用立式安装，孔距长的采用卧式安装。电容器、三极管、发光二极管采用立式安装。安装发光二极管时，注意区分红色和七彩的，CH处焊接七彩色二极管，PW处焊接红色二极管，套件中有2个塑料柱用来控制其高度，将它们套在塑料柱后插到PCB板上即可焊接。 3、套件中的金属结构件有2个220V插头片、2个卡针片(活动触片）、2个连接片、2个弹簧（左、右之分）、1个轴。先将220V插头片一端上锡，然后适当用劲插到后盖相应处，插到位后焊上2根红色的导线，另外一端接到电路板的N、L处。 将2个连接片的一端上锡，并从白色的面壳（透明的）中穿进，插到前盖2个方孔中，将2个卡针片的卡针端放进面壳指示度的槽中，另外一端与连接片的一端放在一起，用2颗一样自攻螺钉通过塑料把手（透明塑料）固定在一起，并能可以调整卡针之间的角度。弹簧的短线端插到塑料孔中，并放置好，然后用轴穿过弹簧、白色面壳、前壳的的塑料孔中。保证能夹好充电电池。 黑色导线一端焊接在电路板的“+”、“-”处，另外一端焊接在上了锡连接片上。 4、黑色胶垫粘贴在前盖的弧形槽中，上好后盖螺丝后在将标签贴好。 5、安装完成后，认真检查有无错误，然后通上220V交流电，TEST检测LED红色亮，即可使用。 （1）电池充电 打开充电器上盖，将电池装入并拨动金属触片，对准电池正负极触片，此时检测（TEST）灯亮表明可以进行充电，然后将充电器插入市电，七彩灯闪烁，表明正在充电状态。充满电后，七彩灯熄灭。本套件做好后可以自动识别正负极功能。 （2）USB端口充电 将手机、MP3、MP4等配有充电功能的数据线插入充电器USB端口，然后将充电器插入市电即可对其充电。 附件：套件清单序号名称规格用量元件位置备注1电阻8.2欧4/1W1R326.8欧8/1W1R5330欧8/1W2R2、R134200欧8/1W1R65100欧8/1W1R863.3K8/1W2R14、R778.2K8/1W1R48470K8/1W1R19390欧8/1W