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1 # 電子產品設計方案
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2 # 許科雲
手機充電器的輸出電壓會隨著輸入電壓而變化嗎?
答:你看到手機上都標註了比如:100~240V這就表示你的充電器100V到240V的市電都正常輸出,高於和低於都不正常!
為什麼這麼大懸殊的電壓還能正常輸出呢?如果是矽鋼片變壓器就不可以在大變化的電壓中還能正常輸出,其功勞還是開關電源使用的高頻的好處,而變壓器屬於低頻就不行。
那我們就要懂得手機充電器的充電方式有三個階段;是恆流、恆壓、涓流、
充電器的輸入端接入220V市電,經四隻二極體橋式整流濾波,就變成高於輸入電壓的1.4倍直流電,送入開關管,經振盪電路把直流變成交流形式送入高頻變壓器,輸出低壓高頻電流,我也用表測試過,因頻率不相對,表頭無反應,要想得到輸出5V,要輸入近30V的電壓,再經整流濾波穩壓才得到5V電壓。
充手機時,先是恆流,如標註5V1A,它必須達到1A電流。
這種開關電源的特性就是恆流時不恆壓,1A充電,電壓就從5V降到4.5V,然後電池漸漸充滿了,電壓隨著上漲回 到5V,而電流下降沒有了。
為什麼恆流充電時確保電壓不低於4.5V,因為其中有反饋電路,確保電壓下降的保障供給,如果用簡單裝置,就會使電壓下降無法回升,這又有高壓部分源源不斷的補充電流,這種開關管的原理,是7805穩壓管達不到效率的。它不是降壓就是發燙,因為我對這些做過好多實驗。
手機充電器採用的是開關電源方案,輸出電壓不會隨著輸入電壓而變
手機充電器體積小,輸出電流大,只有採用開關電源方案才可以做到。手機充電器的輸入電壓一般有固定電壓和寬電壓兩種。固定輸入電壓的充電器只能在相同電壓的電網中使用,比如輸入電壓為AC220V的充電器,拿去美國就沒法用了。寬電壓充電器的輸入電壓為AC100V~240V,基本上全球每個國家都可以使用,只要適配一個轉換插頭就可以了。
開關電源的輸出電壓不會隨著輸入電壓變化開關電源的輸出電壓值會由開關電源晶片控制。在開關電源的設計中,先透過整流橋把交流電轉換為直流電,再由PWM控制場效電晶體的高速開關,讓輸出電壓維持在設定的電壓值。輸出電壓會反饋給開關電源控制晶片,晶片根據輸出電壓、電流的需求調整PWM訊號,控制場效電晶體的導通頻率和時間。寬開關電源在設計的時候已經考慮到AC100V~240V的交流輸入都可以滿足輸出功率。
對於固定電壓的充電器,輸入電壓只有10%幅度波動的,不會影響充電器的使用,輸出電壓一樣是穩定的。如果輸入電壓過低,輸出功率將達不到規格的要求;如果輸入電壓過高,充電器內部的保險絲會燒壞,導致充電器失效。