CN108282004A - 一种手机充电器的电源电路 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种手机充电器的电源电路，包括电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8，电容C1、C2、C3，二极管D1、D2，稳压管ZD1、变压器T1、电感L1、晶体管VT1、MOS管Q1、三端稳压源U1、光耦U2。本发明电源电路结构简单，成本低，不需振荡电路，无直通现象；工作在临界工作状态，采取自激振荡工作方式来实现峰值电流控制；电路元件全部由分立式元件构成，抗干扰能力强，工作稳定可靠，电压升降范围宽；变频控制可以获得高效和可靠的工作。

Description

一种手机充电器的电源电路

技术领域

本发明涉及电源电路技术领域，具体涉及一种手机充电器的电源电路。

背景技术

手机充电器又称为移动电源，是由一个稳定电源加上必要的恒流、限压、限时等控制电路构成，主要是为蓄电装置提供能量的设备，在生活领域被广泛用于手机、相机、数码等等常见电器。

现有的手机充电器电源一般采用PWM控制，不仅电路结构复杂，而且成本较高，功率管的开通关断需要使用专用集成芯片的PWM控制，容易出现直通现象，电路工作在断续工作状态抗干扰能力差，电压升降范围较窄。

发明内容

(一)解决的技术问题

本发明针对上述手机充电器电源的缺陷问题，提供了一种手机充电器的电源电路，电源电路采用自激振荡式电路，具有结构简单、成本低，采用少数分离元件就可以得到需专用芯片才能实现的电压输出性能，通过变频控制可以获得高效和可靠的工作。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种手机充电器的电源电路，包括电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8，电容C1、C2、C3，二极管D1、D2，稳压管ZD1、变压器T1、电感L1、晶体管VT1、MOS管Q1、三端稳压源U1、光耦U2；输入电压Ui与电阻R1一端、变压器T1原边绕组Np一端相连，电阻R1另一端与稳压管ZD1阴极、MOS管Q1栅极、晶体管VT1集电极相连，稳压管ZD1阳极接地，MOS管Q1漏极与变压器原边绕组Np另一端相连，MOS管Q1源极分别与电阻R2、R3一端相连，电阻R2另一端与晶体管VT1基极相连，晶体管VT1发射极接地，电阻R3另一端接地；变压器副边绕组Ns一端接地，变压器副边绕组Ns另一端与二极管D1阳极、电阻R4、电阻R5一端相连，二极管D1阴极与电容C1、电感L1一端相连，电容C1另一端接地，电感L1另一端与电容C2一端相连，电容C2另一端接地，电容C2两端电压为输出电压Vo；电阻R4另一端与电阻R7一端、光耦U2的1脚相连，电阻R7另一端与光耦U2的2脚、三端稳压源U1的3脚相连，电阻R5另一端与三端稳压源U1的1脚、电阻R6一端相连，电阻R6另一端与三端稳压源U1的2脚相连并接地，光耦U2的3脚与晶体管VT1的基极相连，光耦U2的4脚与电阻R8、电容C3一端相连，电容C3另一端接地，电阻R8另一端与二极管D2阴极相连，二极管D2阳极与变压器T1辅助绕组Nf一端相连，变压器T1辅助绕组Nf另一端接地。

根据本发明的一实施例，所述三端稳压源为TL431。

根据本发明的一实施例，所述光耦U2为光耦PS2561。

根据本发明的一实施例，所述晶体管VT1为NPN三极管。

根据本发明的一实施例，所述NPN三极管为9013。

根据本发明的一实施例，所述电阻R2两端并联有电容C7。

根据本发明的一实施例，所述变压器T1原边绕组Np一端与电阻R9、电容C4一端相连，电阻R9、电容C4另一端分别与二极管D3阴极相连，二极管D3阳极与变压器T1原边绕组Np另一端相连。

根据本发明的一实施例，所述二极管D2的阳极与稳压管ZD2阴极相连，稳压管ZD2阳极与电阻R12一端相连，电阻R12另一端与晶体管VT1基极相连。

根据本发明的一实施例，所述二极管D2阳极与电阻R10一端相连，电阻R10另一端与电容C5一端相连，电容C5另一端与MOS管Q1栅极相连。

根据本发明的一实施例，有电阻R11与电容C6串联后并联在三端稳压源U1的1脚与3脚之间。

(三)有益效果

本发明的有益效果：一种手机充电器的电源电路，结构简单，成本低，不需振荡电路，无直通现象；工作在临界工作状态，采取自激振荡工作方式来实现峰值电流控制；电路元件全部由分立式元件构成，抗干扰能力强，工作稳定可靠，电压升降范围宽；变频控制可以获得高效和可靠的工作。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明电源电路原理图。

附图标记说明：

电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12，电容C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7，二极管D1、D2、D3，稳压管ZD1、ZD2，变压器T1、电感L1、晶体管VT1、MOS管Q1、三端稳压源U1、光耦U2。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

结合图1，一种手机充电器的电源电路，包括电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8，电容C1、C2、C3，二极管D1、D2，稳压管ZD1、变压器T1、电感L1、晶体管VT1、MOS管Q1、三端稳压源U1、光耦U2。输入电压Ui与电阻R1一端、变压器T1原边绕组Np一端相连，电阻R1另一端与稳压管ZD1阴极、MOS管Q1栅极、晶体管VT1集电极相连，稳压管ZD1阳极接地，MOS管Q1漏极与变压器原边绕组Np另一端相连，MOS管Q1源极分别与电阻R2、R3一端相连，电阻R2另一端与晶体管VT1基极相连，晶体管VT1发射极接地，电阻R3另一端接地；变压器副边绕组Ns一端接地，变压器副边绕组Ns另一端与二极管D1阳极、电阻R4、电阻R5一端相连，二极管D1阴极与电容C1、电感L1一端相连，电容C1另一端接地，电感L1另一端与电容C2一端相连，电容C2另一端接地，电容C2两端电压为输出电压Vo；电阻R4另一端与电阻R7一端、光耦U2的1脚相连，电阻R7另一端与光耦U2的2脚、三端稳压源U1的3脚相连，电阻R5另一端与三端稳压源U1的1脚、电阻R6一端相连，电阻R6另一端与三端稳压源U1的2脚相连并接地，光耦U2的3脚与晶体管VT1的基极相连，光耦U2的4脚与电阻R8、电容C3一端相连，电容C3另一端接地，电阻R8另一端与二极管D2阴极相连，二极管D2阳极与变压器T1辅助绕组Nf一端相连，变压器T1辅助绕组Nf另一端接地。

三端稳压源为TL431。光耦U2为光耦PS2561。晶体管VT1为NPN三极管，NPN三极管为9013。

为了加速晶体管VT1的开通和MOS管Q1关断，在电阻R2两端并联有电容C7，加速电容C7使得电阻R2短路，加快晶体管VT1的开通和MOS管Q1关断，从而提高电源的稳定性和可靠性。

为了使MOS管Q1关断后，变压器T1原边绕组Np上的储存的能量快速释放掉，增加了放电回路。变压器T1原边绕组Np一端与电阻R9、电容C4一端相连，电阻R9、电容C4另一端分别与二极管D3阴极相连，二极管D3阳极与变压器T1原边绕组Np另一端相连。

为了使加快反馈顺利实现，MOS管Q1的栅极能够提供可靠的驱动电压。二极管D2的阳极与稳压管ZD2阴极相连，稳压管ZD2阳极与电阻R12一端相连，电阻R12另一端与晶体管VT1基极相连；二极管D2阳极与电阻R10一端相连，电阻R10另一端与电容C5一端相连，电容C5另一端与MOS管Q1栅极相连。

为了使电源电路的反馈回路工作在双极点，增加了PI调节，有电阻R11与电容C6串联后并联在三端稳压源U1的1脚与3脚之间。

本发明手机充电器的电源电路，电路结构简单，只需要少数分离元件就可以得到需专用芯片才能实现的电压输出性能，通过良好的设计就可以获得高效和可靠的工作。许多与驱动有关的困难(驱动波形、变压器饱和等)在本发明电源电路中得到很好的解决。由于电源总是工作于完全能量传递模式，副边整流二极管零电流导通，反向恢复电流和损耗很小，产生的振铃相对于不完全能量传递模式要小很多，因此输出的高频杂音也要小很多。

本发明电源电路是一种PFM变频控制电源，其稳压控制过程不是像PWM方式，而是有稳压管组成电平开关控制开关管的通/断。普通PWM稳压过程无论自激式还是它激式，开关管的通/断总是按其工作频率周期性地进行，PWM系统只是控制每个周期脉冲的宽度。为了使稳压过程有平滑的特性，PWM系统工作在线性区脉宽调制管既不能饱和也不能截止，因此不会因其截止而使某一周期脉冲宽度为零，也不会因其截止而使某一周期脉冲宽度达到间歇振荡器时间常数电路设定的最大宽度，一般仅为其50％。

综上所述，本发明实施例，手机充电器的电源电路，结构简单，成本低，不需振荡电路，无直通现象；工作在临界工作状态，采取自激振荡工作方式来实现峰值电流控制；电路元件全部由分立式元件构成，抗干扰能力强，工作稳定可靠，电压升降范围宽；变频控制可以获得高效和可靠的工作。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种手机充电器的电源电路，其特征在于：包括电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8，电容C1、C2、C3，二极管D1、D2，稳压管ZD1、变压器T1、电感L1、晶体管VT1、MOS管Q1、三端稳压源U1、光耦U2；输入电压Ui与电阻R1一端、变压器T1原边绕组Np一端相连，电阻R1另一端与稳压管ZD1阴极、MOS管Q1栅极、晶体管VT1集电极相连，稳压管ZD1阳极接地，MOS管Q1漏极与变压器原边绕组Np另一端相连，MOS管Q1源极分别与电阻R2、R3一端相连，电阻R2另一端与晶体管VT1基极相连，晶体管VT1发射极接地，电阻R3另一端接地；变压器副边绕组Ns一端接地，变压器副边绕组Ns另一端与二极管D1阳极、电阻R4、电阻R5一端相连，二极管D1阴极与电容C1、电感L1一端相连，电容C1另一端接地，电感L1另一端与电容C2一端相连，电容C2另一端接地，电容C2两端电压为输出电压Vo；电阻R4另一端与电阻R7一端、光耦U2的1脚相连，电阻R7另一端与光耦U2的2脚、三端稳压源U1的3脚相连，电阻R5另一端与三端稳压源U1的1脚、电阻R6一端相连，电阻R6另一端与三端稳压源U1的2脚相连并接地，光耦U2的3脚与晶体管VT1的基极相连，光耦U2的4脚与电阻R8、电容C3一端相连，电容C3另一端接地，电阻R8另一端与二极管D2阴极相连，二极管D2阳极与变压器T1辅助绕组Nf一端相连，变压器T1辅助绕组Nf另一端接地。

2.如权利要求1所述的一种手机充电器的电源电路，其特征在于，所述三端稳压源为TL431。

3.如权利要求2所述的一种手机充电器的电源电路，其特征在于，所述光耦U2为光耦PS2561。

4.如权利要求3所述的一种手机充电器的电源电路，其特征在于，所述晶体管VT1为NPN三极管。

5.如权利要求4所述的一种手机充电器的电源电路，其特征在于，所述NPN三极管为9013。

6.如权利要求5所述的一种手机充电器的电源电路，其特征在于，所述电阻R2两端并联有电容C7。

7.如权利要求1所述的一种手机充电器的电源电路，其特征在于，所述变压器T1原边绕组Np一端与电阻R9、电容C4一端相连，电阻R9、电容C4另一端分别与二极管D3阴极相连，二极管D3阳极与变压器T1原边绕组Np另一端相连。

8.如权利要求1所述的一种手机充电器的电源电路，其特征在于，所述二极管D2的阳极与稳压管ZD2阴极相连，稳压管ZD2阳极与电阻R12一端相连，电阻R12另一端与晶体管VT1基极相连。

9.如权利要求8所述的一种手机充电器的电源电路，其特征在于，所述二极管D2阳极与电阻R10一端相连，电阻R10另一端与电容C5一端相连，电容C5另一端与MOS管Q1栅极相连。

10.如权利要求1所述的一种手机充电器的电源电路，其特征在于，有电阻R11与电容C6串联后并联在三端稳压源U1的1脚与3脚之间。