充电器基础知识讲稿.ppt
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1、充电器基础知识充电器基础知识关于充电器基础知识第一页,讲稿共三十八页哦充电器基础知识充电器基础知识充电的两种模式空载电压为4.2V的充电器:充电器直接给电池充电,手机只是提供了一个转接的作用。(或者有的手机还有一个过流保护的fuse)空载电压是4.2V以上的充电器:充电过程中的主体多了一个充电管理芯片(一般被集成在手机的电源管理芯片里)电源适配器手机电池电源适配器电池手机(其中的充电管理)+GNDGNDGNDGND第二页,讲稿共三十八页哦充电器基础知识充电器基础知识电池的安全设计-方式1即使电池充电管理芯片和电池保护板同时坏了,也不会有过充安全问题发生0.00.40.81.21.62.02.4
2、2.84.0 4.2 4.4 4.6 4.8 5.0 5.2 5.4 5.6 5.8 6.0 6.2 6.4 6.6VoltageCurrent(amperes)Power Supply(CLA)OutputCell Aproblematicoverchargebattery safetycircuit protectioncharger operatingwindow第三页,讲稿共三十八页哦充电器基础知识充电器基础知识电池的安全设计-方式2 如果电池充电管理芯片和电池保护板同时坏了,就有可能会有电池安全问题:我司用的是第二种方式较多。大部分公司也都是这么做0.00.40.81.21.62.0
3、2.42.84.0 4.2 4.4 4.6 4.8 5.0 5.2 5.4 5.6 5.8 6.0 6.2 6.4 6.6VoltageCurrent(A)Power Supply(CLA)OutputCell Bproblematic onoverchargebattery safetycircuit protectioncharger operatingwindow第四页,讲稿共三十八页哦充电器基础知识充电器基础知识旅行充电器的分类旅行充电器按其电路方式的不同分为两大类:开关电源与线性电源。开关电源和线性电源相比,二者的成本都随着输出功率的增加而增长,但二者增长速率各异。线性电源成本在某一
4、输出功率点上,反而高于开关电源,这一成本反转点。随着电力电子技术的发展和创新,使得开关电源技术在不断地创新,这一成本反转点日益向低输出电力端移动,这为开关电源提供了广泛的发展空间。现在我们的开关电源如果输出性能做到与线性一样,成本只贵四元钱左右 线性电源:所谓线性稳压电源,就是其调整管工作在线性放大区。它的稳压部分是一个线性反馈系统,误差放大器和调整管都工作于线性放大状态。线性稳压电源的优点:反应较快,电压稳定度和负载稳定度高,输出纹波电压小。另外,这种电源对调整管的频率特性要求较低,设计调试都比较容易。线性稳压电源的缺点:比较笨重,变换效率低,一般只有35%-60%。这是由于工频变压器的存在
5、和调整管功耗大造成的。第五页,讲稿共三十八页哦充电器基础知识充电器基础知识线性充电器的基本原理电路图(S1800充电器)内部结构如右图所示,熔断FUSE包在初级线圈里第六页,讲稿共三十八页哦充电器基础知识充电器基础知识线性充电器的基本原理 输出特性曲线如右图 特点:空载电压较高(我们平时直接用万用表测输出端两端的电压就是空载电压,此时充电器不接手机)电压调整率较差,187V比242V低很多。Sagem目前常用的TCX4540型充电器的空载电压比较高,其规格书里达到16V,而由于充电时的特殊性,在拔插瞬间,这个电压可能会达到16V以上,这对手机模块是不利的,长期以往会缩短手机的使用寿命242V1
6、87VVA第七页,讲稿共三十八页哦充电器基础知识充电器基础知识线性充电器各部分硅钢片用于低频变压器,其种类很多,按其制作工艺不同可分为A:锻烧(黑片)、N:无锻烧(白片)两种.(黑片价格高,质量好,铁损少。温变压器工作时温升可以低10度左右)Fuse:要经过相关认证,加工时要注意加工温度控制,否则在实际使用中会出现误动作情况 整流管:用1N40011N4007第八页,讲稿共三十八页哦充电器基础知识充电器基础知识空载电流的测定的意义。变压器的空载电流是指初级接额定电压,次级完全空载测得的初级电流。这个电流与进线电压的乘积则为空载损耗,也就是指变压器的铁芯损耗。它是铁芯在交流磁场中涡流损耗和磁滞损
7、耗之和。因而,变压器的空载电流越小,表明铁芯的质量越好,且安培匝数设计非常合理。这种情况下,一般认为空载电流相似于铁损耗,空载电流的大小,也就反映铁损的大小。小于10W的变压器空载电流约715mA;100W的变压器,空载电流约3060mA之间,都认为正常。铁损较大的变压器,发热量必然大,如果是因安培匝数设计不合理,其空载电流大增,结果造成温升增大,其寿命也不会长。一般环形变压器的空载电流应低于普通插片式变压器的空载电流。测空载电流与温升可以来判断变压器的好坏。(温升太高会影响充电器的使用寿命)第九页,讲稿共三十八页哦充电器基础知识充电器基础知识开关电源 所谓开关稳压电源,就是其调整管工作在开关
8、状态。它原理上是利用晶体管作为电子开关,控制直流电源的通断(把直流变换成交流),再经过高频变压器得到相应的交流电压,然后滤波得到直流电压。开关稳压电源的主要优点是:变换效率高,可高达70%-95%。1,功耗小 由于开关管功率损耗小,因而不需要采用大散热器。功耗小使得电子设备内温升也低,周围元件也不会因为长期在高温环境下而损坏,这有利于提高整个电子设备的可靠性和稳定性。2,稳定范围宽 当开关稳压输入的交流电压在较宽范围内变化时,都能达到很好的稳压效果,输出电压的变化范围在2%以下。而且在输入电压发生变化时,始终能保持稳压电路的高效率,因此,开关电源能适用于电网电压波动比较大的地区。3,体积小,重
9、量轻 开关稳压电源可将电网输入的交流电压直接整流,再通过高频变压器获得各种不同交流电压,这样可以免去笨重的工频变压器,从而节省了大量的漆包线和硅钢片,使电源体积缩小,重量减轻。第十页,讲稿共三十八页哦充电器基础知识充电器基础知识 开关电源的缺点是:电路比较复杂,输出的纹波电压较高(每一个开关周期有一个纹波),瞬态响应较差,存在高频干扰等。因此,开关稳压电源的应用受到一定的限制。某一开关电源的输出波形第十一页,讲稿共三十八页哦充电器基础知识充电器基础知识开关电源的基本原理采用开关电源的旅行充电器,在电路上可分为高压部分与低压输出部分两大块。高压部分主要是为整机提供电源,低压部分则是根据具体的输出
10、特性要求进行相关的特性调整,并将这种状态反馈给高压部分,使旅行充电器的输出达到使用要求。第十二页,讲稿共三十八页哦充电器基础知识充电器基础知识开关电源基本原理-分立元件组成的开关电源RCC电路控制电源RCC变换器的电路结构:RCC变换器是Ring Choke Converter的简称,广泛应用50W以下的开关电源中,它不需要自励式振荡电路,结构简单,由输入电压和输出电流改变频率。RCC的基本电路如右图所示在VT1导通ton期间变压器T1从输入侧蓄积能量,在下一次截止期间toff变压器T1蓄积的能量释放供给输出负载。Toff结束时,变压器电压Vt1波形自由振荡返回到0V。这电压通过基极绕组加到开
11、关管Vt1的基极,因此,晶体管VT1触发导通,Vt1一导通就进入下一个工作周期。输入电压V1是输入交流电压经整流后的直流电压。第十三页,讲稿共三十八页哦充电器基础知识充电器基础知识实际应用电路:通过光耦,Cf,V1产生反馈控制信号,Czcd起加速反馈,提高频率的作用第十四页,讲稿共三十八页哦充电器基础知识充电器基础知识开关电源基本原理-PWM芯片控制的开关电源 基本隔离单端反激变换器 其变压器T1起隔离和传递储存能量的作用,即在开关管Q开通时Np储存能量,开关管Q关断时Np向Ns释放能量。在输出端要加由电感器Lo和两个Co电容组成一个低通滤波器,变压器初级需有Cr、Rr和Dr组成的RCD漏感尖
12、峰吸收电路。输出回路需要有一个整流二极管D1。PWM控制芯片:利用反馈信号控制占空比Drclocksr qlatcherroramppwmcmpLCRTPowerSwitchoVinVeVoVrefVD第十五页,讲稿共三十八页哦充电器基础知识充电器基础知识 重载(输入电压低,输出电流大)时的PWM控制器输出波形 轻载(输入电压高,输出电流小)时的PWM控制器输出波形 通过这样的调节,使该变换器有很宽的工作范围,有很好的电压调整率和较好的负载调整率。第十六页,讲稿共三十八页哦充电器基础知识充电器基础知识电源如何实现先恒流后恒压的控制线性第十七页,讲稿共三十八页哦充电器基础知识充电器基础知识电源如
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