电子工艺设计报告(2)

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1KΩ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。

3.3 PCB封装图

图3-2 PCB封装图

第 6 页 共11页

3.4详细元件列表参数

此次手机充电器共用了5个精密电阻，5个普通二极管，3个有极电容，2个无极电容，2个NPN三极管，1个稳压管，1个三个电感共磁心互感器，导线，接通若干。材料清单如下表1。

第 7 页 共11页

4电路调试分析

根据电路图和PCB图及元件属性集成的电路板，在220V电压工作下调试，经测试电路板能够满足设计的需求，电压输出和电流输出基本恒定，且满足用户需求。三极管VT1为开关电源管，它和T1、R1、R3、C2等组成自激式振荡电路。加上输入电源后，电流经启动电阻R1流向VT1的基极，使VT1导通。VT1导通后，变压器初级线圈Np就加上输入直流电压，其集电极电流Ic在Np中线性增长，反馈线圈Nb产生3正4负的感应电压，使VT1得到基极为正，发射极为负的正反馈电压，此电压经C2、R3向VT1注入基极电流使VT1的集电极电流进一步增大，正反馈产生雪崩过程，使VT1饱和导通。在VT1饱和导通期间，T1通过初级线圈Np储存磁能。与此同时，感应电压给C2充电，随着C2充电电压的增高，VT1基极电位逐渐变低，当VT1的基极电流变化不能满足其继续饱和时，VT1 退出饱和区进入放大区。VT1进入放大状态后，其集电极电流由放大状态前的最大值下降，在反馈线圈Nb产生3负4正的感应电压，使VT1基极电流减小，其集电极电流随之减小，正反馈再一次出现雪崩过程，VT1迅速截止。VT1截止后，变压器T1储存的能量提供给负载，次级线圈Ns产生的5负6正的电压经二极管VD1整流滤波后，在C3上得到直流电压给手机电池充电。 在VT1截止时，直流供电输人电压和Nb感应的3负4正的电压又经R1、R3给C2反向充电，逐渐提高VT1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。

第 8 页 共11页

5 总结

这个手机充电器的设计采用了一些较为简单的电路元件，应用模拟电子技术，高频电路知识，通过电路连接，设计出能够满足市场需求的一款稳压，稳流，集成简单，携带方便的手机充电器，经过调试基本能够满足用户需求，但是产品存在不足，需要改进，比如在电路反馈方面进行改进等。通过此次设计，了解到充电器的安全性不能仅仅通过输出特性的检查来确定，因为输出特性良好并不能保障充电器的可靠性，所以该标准规定对充电器的全面性能进行考察，包括对变压器、电源线等元器件的安全要求和结构设计要求。充电器应保证在故障条件下都不对人身安全构成威胁。此次设计我们也注重了这些，但由于经验不足，还需继续学习与探讨，设计出更好的东西。

第 9 页 共11页

致谢

本次电子工艺设计我要感谢我们的要趁红老师和毛力老师的课堂讲解和实验指导，感谢同学们的帮助及相关网站和书籍提供的信息。

第 10 页 共11页

参考文献

[1] 朱定华．《电子技术工艺基础》．清华大学出版社．2007年8月 [2] 张立毅．《电子工艺学教程》．北京大学出版社．2006年8月 [3] 胡斌．《图表细说电子元器件》．电子工业出版社．2005年6月 [4] 毕满清．电子工艺实习教程．国防工业出版社．2003.5 [5] http://www.dzdiy.com [6] http://www.scienvep.com. [7] 《电子工艺技术》等相关杂志

第 11 页 共11页