充电器原理 手机充电器工作原理

栏目:民生 2021-09-16 23:00:24
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最近一直忙于公司新产品的试生产,解决产品在老化过程中受热导致的自动保护问题。最后用温度测量仪,发现高温源在芯片内部。在老化过程中,产品外壳温度在80°C左右,感觉很热;内部温度最高可达120°C,修改电流检测引脚参数后,外部温度最终稳定在30°C左右,内部温度稳定在50°C左右;这个问题已经初步解决。

昨天翻看微信官方账号,很多消息都是过期的,没有办法一一回复。我只能说对不起,但我看到更多的人想知道如何修理电源,以及电源操作的原理和时机。

所以今天我就给一个朋友发来的充电器原理图简单说明一下。

附图如下:

消息称,这是一张输入电压为110 V ~ 240 V的华为充电器电路图;50Hz/60Hz;输出5V&2A。

从上图可以看出,这款充电器采用反激式结构,主芯片采用FAN104系列控制器,控制器的脚位如下图所示:

其中:

第一个引脚CS是电流检测引脚。此引脚需要一个检测电阻来检测恒压调节时峰值电流模式控制的MOS管电流,另一个功能是在恒流调节时调节输出电流。

第二个引脚是PWM信号输出引脚,使用图腾柱输出驱动器驱动功率MOS。

第三个引脚是电源,主要给芯片供电。一般来说,我们必须连接一个滤波电容。

第四个引脚是补偿引脚。我们通常在此引脚和GND之间连接电容和电阻,以补偿恒压调节中输出线损耗引起的压降。

第五个引脚是电压检测引脚,用于检测输出电压和放电时间,从而调节恒压恒流。

第六枚别针是GND。

第七脚是NC空脚。

第八脚为DC高压,其主要功能是通过高压电流源将外部高压DC母线转换为工作电压VDD。

首先通过F1输入市电,经过DR1过压保护和共模扼流圈L1后输送到DB1进行全波整流。高压电容C1和C2与电感L3组成π型滤波电路,贴片磁阻L2用于滤除差模干扰。DC总线通过电阻R4连接到芯片的第八引脚HV。

上电瞬间启动内部高压电流源,通过芯片内部转换给VDD外部电容C9充电。当C9的电压达到芯片开启条件时,转换机制自动停止并禁用。

芯片开启后,两个引脚输出一个脉冲方波。脉冲方波通过R5后,送到MOS管的栅极。当脉冲方波处于上升沿时,MOS管导通,电流流过变压器的引脚1和2。电流方向是向上正,向下负。由于变压器是反激式的,输出端感应到电压是上负下正,输出二极管VD4关断,能量储存在变压器的绕组中。

当脉冲方波处于下降沿时,MOS管关断,变压器中电感极性反转,顶部变为负,底部变为负。次级侧在顶部感应到负电压,二极管导通,将变压器中的能量释放给负载。

然后,在维修时,首先要检查安全管和MOS管是否有断路和击穿。如果确认没有问题,上电的时候首先要测量整流桥后面的DC高压是否准确,然后测量芯片8脚的电压是否正常,再测量VDD电压。如果这些都正常,那么我们就用示波器来捕捉引脚2的输出引脚GTAE是否有输出方波。假设在正常情况下,那么我们需要看次级侧的电压处于什么状态,是完全无响应还是处于保护状态。我们可以使用示波器触发模式来捕捉输出端的细节。

在我们之前的维护中,有一位老师傅教了一个常用的小技巧,就是把整条线拆分成模块,然后按照时间顺序逐个测量模块是否正常工作。这种方式我个人觉得很实用,可以避免对电源造成二次伤害。

以上图为例。我们可以断开R4测量整流电压是否正常,断开R5测量芯片输出波形是否正常等等。