手机充电器的原理图

这种充电器采用抑制振荡型开关电源,它的简单工作原理是把220v 交流电整流滤波成峰值电压300v 左右的三角波(滤波电容用的很小或干脆不用),利用开关管E 极较大的电阻取出电压进行比较,在电源电压达200v 左右时就使开关电源停振,加上此开关电源初级电流很小,开关管C 极反峰电压也较低,因此可以使用Vceo 大于300v 的TO-92封装的小型开关管,以缩小体积降低成本。 分析一个电源,往往从输入开始着手。220V 交流输入,一端经过一个4007半波整流,另一端经过一个10欧的电阻后,由10uF 电容滤波。这个10欧的电阻用来做保护的,如果后面出现故障等导致过流,那么这个电阻将被烧断,从而避免引起更大的故障。右边的4007、4700pF 电容、82K Ω电阻,构成一个高压吸收电路,当开关管13003关断时,负责吸收线圈上的感应电压,从而防止高压加到开关管13003上而导致击穿。13003为开关管(完整的名应该是MJE13003) ,耐压400V ,集电极最大电流1.5A ,最大集电极功耗为14W ,用来控制原边绕组与电源之间的通、断。当原边绕组不停的通断时,就会在开关变压器中形成变化的磁场,从而在次级绕组中产生感应电压。由于图中没有标明绕组的同名端,所以不能看出是正激式还是反激式。 不过,从这个电路的结构来看,可以推测出来,这个电源应该是反激式的。左端的510K Ω为启动电阻,给开关管提供启动用的基极电流。13003下方的10Ω电阻为电流取样电阻,电流经取样后变成电压(其值为10*I),这电压经二极管4148后,加至三极管C945的基极上。当取样电压大约大于1.4V ,即开关管电流大于0.14A 时,三极管C945导通,从而将开关管13003的基极电压拉低,从而集电极电流减小,这样就限制了开关的电流,防止电流过大而烧毁(其实这是一个恒流结构,将开关管的最大电流限制在140mA 左右) 。

变压器左下方的绕组(取样绕组) 的感应电压经整流二极管4148整流,22uF 电容滤波后形成取样电压。为了分析方便,我们取三极管C945发射极一端为地。那么这取样电压就是负的(-4V左右) ,并且输出电压越高时,采样电压越负。取样电压经过6.2V 稳压二极管后,加至开关管13003的基极。前面说了,当输出电压越高时,那么取样电压就越负,当负到一定程度后,6.2V 稳压二极管被击穿,从而将开关13003的基极电位拉低,这将导致开关管断开或者推迟开关的导通,从而控制了能量输入到变压器中,也就控制了输出电压的升高,实现了稳压输出的功能。

而下方的1K Ω电阻跟串联的2700pF 电容,则是正反馈支路,从取样绕组中取出感应电压,加到开关管的基极上,以维持振荡。右边的次级绕组就没有太多好说的了,经二极管RF93整流,220uF 电容滤波后输出6V 的电压。没找到二极管RF93的资料,估计是一个快速回复管,例如肖特基二极管等,因为开关电源的工作频率较高,所以需要工作频率的二极管。这里可以用常见的1N5816、1N5817等肖特基二极管代替。

同样因为频率高的原因,变压器也必须使用高频开关变压器,铁心一般为高频铁氧体磁芯,具有高的电阻率,以减小涡流。

1 移动通信手持机锂电池的安全要求和试验方法

1.1 一般要求

本标准对电池的电路和结构设计提出了一些建议,希望生产厂家在电池的设计环节能充分考虑到电池的安全性。

1.1.1 绝缘与配线

,除非电池的电极终端与电池的金属外壳有连通。 常见的电池外壳都是非金属的,但有的电池也采用金属外壳,后种情况下电池的电极终端与电池的金属外壳之间的绝缘电阻在500V 直流电压下测量应大于5M

手机电池并非电池芯的简单组合,电池芯之外还有保护电路和控制电路,其内部配线及绝缘应充分满足预计的最大电流、电压和温度的要求,配线的排布应保证端子之间有足够的间隙和绝缘穿透距离,内部连接的整体性能应充分满足可能发生误操作时的安全要求。

1.1.2 泄放

泄放的含义即电池或电池芯内部的过高压力在安全阀处释放以防止其破裂或爆炸。标准要求电池或电池芯在内部压力过高达到一定限值时能以一定的速率将压力泄放以防止电池的破裂、爆炸和自燃。如果电池的电池芯被封装在外壳内,则该封装的形式和封装的方法在正常操作过程中不应引起电池过热,也不应约束内部压力的泄放。

1.1.3 温度/电流管理

电池充电过程中,电池和充电器内部的电路都会产生热量,若散热不佳导致热量聚集会影响电池正常的化学反应过程,造成电池的热失效,因此,电池的设计应能防止电池温度的异常上升。必要时,电池的充电和放电应设定安全限流,防止电流过大而产生过多热量。

这种充电器采用抑制振荡型开关电源,它的简单工作原理是把220v 交流电整流滤波成峰值电压300v 左右的三角波(滤波电容用的很小或干脆不用),利用开关管E 极较大的电阻取出电压进行比较,在电源电压达200v 左右时就使开关电源停振,加上此开关电源初级电流很小,开关管C 极反峰电压也较低,因此可以使用Vceo 大于300v 的TO-92封装的小型开关管,以缩小体积降低成本。

这种充电器采用抑制振荡型开关电源,它的简单工作原理是把220v 交流电整流滤波成峰值电压300v 左右的三角波(滤波电容用的很小或干脆不用),利用开关管E 极较大的电阻取出电压进行比较,在电源电压达200v 左右时就使开关电源停振,加上此开关电源初级电流很小,开关管C 极反峰电压也较低,因此可以使用Vceo 大于300v 的TO-92封装的小型开关管,以缩小体积降低成本。 分析一个电源,往往从输入开始着手。220V 交流输入,一端经过一个4007半波整流,另一端经过一个10欧的电阻后,由10uF 电容滤波。这个10欧的电阻用来做保护的,如果后面出现故障等导致过流,那么这个电阻将被烧断,从而避免引起更大的故障。右边的4007、4700pF 电容、82K Ω电阻,构成一个高压吸收电路,当开关管13003关断时,负责吸收线圈上的感应电压,从而防止高压加到开关管13003上而导致击穿。13003为开关管(完整的名应该是MJE13003) ,耐压400V ,集电极最大电流1.5A ,最大集电极功耗为14W ,用来控制原边绕组与电源之间的通、断。当原边绕组不停的通断时,就会在开关变压器中形成变化的磁场,从而在次级绕组中产生感应电压。由于图中没有标明绕组的同名端,所以不能看出是正激式还是反激式。 不过,从这个电路的结构来看,可以推测出来,这个电源应该是反激式的。左端的510K Ω为启动电阻,给开关管提供启动用的基极电流。13003下方的10Ω电阻为电流取样电阻,电流经取样后变成电压(其值为10*I),这电压经二极管4148后,加至三极管C945的基极上。当取样电压大约大于1.4V ,即开关管电流大于0.14A 时,三极管C945导通,从而将开关管13003的基极电压拉低,从而集电极电流减小,这样就限制了开关的电流,防止电流过大而烧毁(其实这是一个恒流结构,将开关管的最大电流限制在140mA 左右) 。

变压器左下方的绕组(取样绕组) 的感应电压经整流二极管4148整流,22uF 电容滤波后形成取样电压。为了分析方便,我们取三极管C945发射极一端为地。那么这取样电压就是负的(-4V左右) ,并且输出电压越高时,采样电压越负。取样电压经过6.2V 稳压二极管后,加至开关管13003的基极。前面说了,当输出电压越高时,那么取样电压就越负,当负到一定程度后,6.2V 稳压二极管被击穿,从而将开关13003的基极电位拉低,这将导致开关管断开或者推迟开关的导通,从而控制了能量输入到变压器中,也就控制了输出电压的升高,实现了稳压输出的功能。

而下方的1K Ω电阻跟串联的2700pF 电容,则是正反馈支路,从取样绕组中取出感应电压,加到开关管的基极上,以维持振荡。右边的次级绕组就没有太多好说的了,经二极管RF93整流,220uF 电容滤波后输出6V 的电压。没找到二极管RF93的资料,估计是一个快速回复管,例如肖特基二极管等,因为开关电源的工作频率较高,所以需要工作频率的二极管。这里可以用常见的1N5816、1N5817等肖特基二极管代替。

同样因为频率高的原因,变压器也必须使用高频开关变压器,铁心一般为高频铁氧体磁芯,具有高的电阻率,以减小涡流。

1 移动通信手持机锂电池的安全要求和试验方法

1.1 一般要求

本标准对电池的电路和结构设计提出了一些建议,希望生产厂家在电池的设计环节能充分考虑到电池的安全性。

1.1.1 绝缘与配线

,除非电池的电极终端与电池的金属外壳有连通。 常见的电池外壳都是非金属的,但有的电池也采用金属外壳,后种情况下电池的电极终端与电池的金属外壳之间的绝缘电阻在500V 直流电压下测量应大于5M

手机电池并非电池芯的简单组合,电池芯之外还有保护电路和控制电路,其内部配线及绝缘应充分满足预计的最大电流、电压和温度的要求,配线的排布应保证端子之间有足够的间隙和绝缘穿透距离,内部连接的整体性能应充分满足可能发生误操作时的安全要求。

1.1.2 泄放

泄放的含义即电池或电池芯内部的过高压力在安全阀处释放以防止其破裂或爆炸。标准要求电池或电池芯在内部压力过高达到一定限值时能以一定的速率将压力泄放以防止电池的破裂、爆炸和自燃。如果电池的电池芯被封装在外壳内,则该封装的形式和封装的方法在正常操作过程中不应引起电池过热,也不应约束内部压力的泄放。

1.1.3 温度/电流管理

电池充电过程中,电池和充电器内部的电路都会产生热量,若散热不佳导致热量聚集会影响电池正常的化学反应过程,造成电池的热失效,因此,电池的设计应能防止电池温度的异常上升。必要时,电池的充电和放电应设定安全限流,防止电流过大而产生过多热量。

这种充电器采用抑制振荡型开关电源,它的简单工作原理是把220v 交流电整流滤波成峰值电压300v 左右的三角波(滤波电容用的很小或干脆不用),利用开关管E 极较大的电阻取出电压进行比较,在电源电压达200v 左右时就使开关电源停振,加上此开关电源初级电流很小,开关管C 极反峰电压也较低,因此可以使用Vceo 大于300v 的TO-92封装的小型开关管,以缩小体积降低成本。


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