电力电子课程设计---手机充电器

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1、1 1.课程设计题目 手机充电器。 2.设计内容及要求 电子设备一般都需要直流电源供电。这些直流供电除了少数直接利用干电池和直流发 电机外，大多数是采用把交流电（市电）转变为直流电的直流稳压电源。通信技术的高速 发展促使手机种类众多，也导致手机充电器也是多种多样，本设计设计并制作一套手机通 用锂电池的充电器。 充电器的简单工作过程如下： 交流输入电压经电容降压，二极管整流桥整流后变成 直流电，经隔离二极管和滤波电容对手机充电，随着充电时间的增长，电池两端的电压也 升高，通过分压器将此电压引入基准电压比较器，其中三个比较器带三个指示灯，分别指 示充电的状态，当三个灯全亮时，表示充电已满。通过以上

2、的工作过程描述结合生活经验 设计手机实用充电器电路。 技术要求：能够顺利为锂电池充电，有必要的显示、保护功能，充电电压 4.2V，充电 限制电压 4.5V。 工作要求：独立设计充电器方案，根据个人的方案，购买所需要的元器件和电路板， 独立设计并调试正常，要求总投资不得高于 15 元。 3.设计题目分析 从设计题目上可以看出设计的主体要求是将市电变换为符合要求的直流电源，整体上 应该有降压、整流、滤波、恒压电路四部分组成。 降压电路可以用最简单的变压器完成，将 220V 电压变为 10V 左右的低压，为了让优 化波形使其更加稳定可采用滤波电容去除高频干扰。 手机通用的锂电池充电电压为 4.2V，

3、因此需要设计一个恒压源电路。充电电流在一定 程度上影响了充电的时间，过高的电流会缩短电池的使用寿命，所以我们还需要一个可靠 地恒流源来保证充电的时间和手机的使用寿命。 当上述条件都具备时对于不同容量的手机电池充电时间是不一样的，因此需要一个不 以时间为参考的充电完成信号，我们可以根据电池两端的电压是否达到标准电压来判断是 否充满电。 2 4.方案论证及比较 4.1 方案一 本方案采用的是现行手机充电器的通用电路，主要是由开关电源和充电电路组成的。 电路图如下。 图 4-1 原理图 制作成功后该充电器能自动识别电池极性，自动调整输出电流使得电池达到最佳充电 状态，可保护电池延长电池寿命。充电饱和

4、时七彩灯会自动熄灭。 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。