Зарядное устройство для телефона на трансформаторе: Простое зарядное устройство для сотового телефона.

Простое зарядное устройство для сотового телефона.

 

Простое зарядное устройство для сотового телефона.

В данной статье мы рассмотрим 2 варианта схемы зарядного устройства для сотового телефона.

 

Внешний вид устройства:

 

Спецификация:

Описание	Обозначение	Мин.	Норма	Макс.	Ед. изм.
Входные параметры Напряжение Частота Потребление на Х.Х.	Vin fline	85 47	50/60	265 64 0. 5	VAC Hz W
Выходные параметры Выходное напряжение 1 Выходная пульсация 1 Выходной ток 1 Выходная мощность (RMS)	Vout1 Vripple1 Iout1 Pout	4.75   534	5.0 60 600 3.0	5.75   666	V mV mA W
КПД	n	59	–	–	%
ЭМИ Безопасность	Соответствуют: CISPR22B/EN55022B, IEC950, UL1950 класс II				–
Диапазон рабочих температур	Tamb	0	–	50	C

 

Преимущества этой конструкции:

– Низкая стоимость CV/CC зарядного устройства.

– Потребление на холостом ходу меньше чем 300mW.

– Соответствует требованиям СЕС по КПД и потреблении на холостом ходу.

 

 

Схемы

1) Схема зарядного устройства с RCD цепочкой гашения выброса.

 

2) Схема зарядного устройства с диодом Зенера в цепочке гашения выброса и вспомогательной обмоткой.

 

Вариант разводки печатной платы.

 

 

Перечень элементов:

N	Кол-во	Номинал	Описание	Обозначение
1	2	4. 7 uF	4.7 uF, 400 V, Electrolytic, (8 x 11.5)	C1 C2
2	1	2.2 nF	2.2 nF, 1 kV, Disc Ceramic	C3
3	1	100 nF	100 nF, 50 V, Ceramic, X7R, 0805	C5
4	1	330 uF	330 uF, 10 V, Electrolytic, Low ESR, 180 mOhm	C6
5	1	2.2 nF	2.2 nF, 50 V, Ceramic, X7R, 0805	C9
6	4	1N4005	600 V, 1 A, Rectifier, DO-41	D1 D2 D3 D4
7	1	1N4007G	1000 V, 1 A, Rectifier, Glass Passivated, 2 us, DO-41	D5
8	1	SS14	40 V, 1 A, Schottky, DO-214AC	D7
9	1	1 mH	1 mH, 0. 15 A, Ferrite Core	L1
10	1	MMST3906	PNP, Small Signal BJT, 40 V, 0.2 A, SOT-323	Q1
11	2	100 k	100 k, 5%, 1/4 W, Metal Film, 1206	R1 R2
12	1	200	200 R, 5%, 1/8 W, Metal Film, 0805	R3
13	1	68	68 R, 5%, 1/8 W, Metal Film, 0805	R4
14	1	1.2 k	1.0k 5%, 1/8 W, Metal Film, 0805	R6
15	1	820	820 R, 5%, 1/8 W, Metal Film, 0805	R8
16	1	1. 7	1.7 R, 5%, 1 W, Metal Oxide	R9
17	1	8.2	8.2 R, 2.5 W, Fusible/Flame Proof Wire Wound	RF1
18	1	4.7	4.7 R, 5% Metal film 0805	R10
19	1	51 k	51 k, 5% Metal film 0805	R11
20	1	EE16	Bobbin, EE16 Horizontal, 10 Pins	T1
21	1	LNK363P	PI’s device	U1
22	1	PC817D	Opto coupler, 35 V, CTR 300-600%, 4-DIP	U2
23	1	BZX79-B5V1	5. 1 V, 500 mW, 2%, DO-35	VR1

 

 

Спецификация на трансформатор:

1) Электрическия схема.

 

2) Электрическая спецификация:

Электрическая прочность	60Hz 1 минута, с пинов 1-5 на пины 6-10	3000 VAC
Индуктивность первичной обмотки (пин 3 – пин 5)	Все обмотки разомкнуты	1940uH +/- 5% (132kHz)
Резонансная частота (пин 3 – пин 5)	Все обмотки разомкнуты	700 kHz (min)
Индукция рассеяния первичной обмотки	Пины 9-8 закорочены	110 uH (max)

 

3) Схема построения

 

 

Рабочие характеристики:

Все измерения проводились при комнатной температуре, при частоте питающей сети 60 Hz.

Точка, на которой проводились измерения находилась на конце выходного кабеля длиной 6 футов. Сопротивление кабеля по постоянному току равно 0,2 Ом.

 

1) Зависимость КПД от величины нагрузки.

Примечание: по требованиям СЕС минимальный КПД должен составлять 58,9%. При этом замеры показали:

• При Uin=115VAC КПДср=62,4%
• При Uin=230VAC КПДcp=61,2%

а) RCD цепочка гашения выброса. Без подключения дополнительной обмотки трансформатора.

б) Цепочка гашения выброса (диод Зенера), с подключением дополнительной обмотки трансформатора.

2) Зависимость КПД от уровня входного напряжения.

а) RCD цепочка гашения выброса. Без подключения дополнительной обмотки трансформатора.

,

б) Цепочка гашения выброса (диод Зенера), с подключением дополнительной обмотки трансформатора.

3) Потребление источника питания на холостом ходу:

а) RCD цепочка гашения выброса. Без подключения дополнительной обмотки трансформатора.

б) Цепочка гашения выброса (диод Зенера), с подключением дополнительной обмотки трансформатора.

4) Нагрузочная характеристика.

5) Тепловые измерения.

Измерения проводились внутри закрытого короба при полной нагрузке без внешней воздушной конвекции.

Результаты сведены в таблицу:

а) RCD цепочка гашения выброса. Без подключения дополнительной обмотки трансформатора.

–	85 VAC	265 VAC
Температура окр. среды	50С	50С
LNK363P	108C при Pout=2,82W (5. 22V/540mA)	103C при Pout=2,84W (5.23V/542mA)

б) Цепочка гашения выброса (диод Зенера), с подключением дополнительной обмотки тран

–	85 VAC	265 VAC
Температура окр. среды	50С	50С
LNK363P	96C при Pout=2,82W (5.22V/544mA)	89C при Pout=2,82W (5.22V/544mA)

Более подробную информацию вы сможете получить, ознакомившись с оригиналом документа.

Автор документа: Департамент по применению компании Power Integrations.

Перевел и скорректировал:

Бандура Геннадий.

Инженер по применению микросхем Power Integrations

компании Макро-Петербург.

Bandura (at) macrogroup.ru

Схема импульсного стабилизатора для зарядки телефона

Схема импульсного стабилизатора ненамного сложнее трансформаторного, но она более сложная в настройке. Поэтому недостаточно опытным радиолюбителям, не знающим правил работы с высоким напряжением (в частности, никогда не работать в одиночку и никогда не настраивать включенное устройство двумя руками — только одной!), не рекомендую повторять эту схему.

Принципиальная схема

На рис. 1. представлена электрическая схема импульсного стабилизатора напряжения для зарядки сотовых телефонов (зарядное йстройство для телефона).

 

 

Рис. 1. Электрическая схема импульсного стабилизатора напряжения для зарядки сотовых телефонов.

Схема представляет собой блокинг-генератор, реализованный на транзисторе VT1 и трансформаторе Т1. Диодный мост VD1 выпрямляет переменное сетевое напряжение, резистор R1 ограничивает импульс тока при включении, а также выполняет функцию предохранителя. Конденсатор С1 необязателен, но благодаря ему блокинг-генератор работает более стабильно, а нагрев транзистора VT1 чуть меньше (чем без С1).

При включении питания транзистор VT1 слегка приоткрывается через резистор R2, и через обмотку I трансформатора Т1 начинает течь небольшой ток. Благодаря индуктивной связи, через остальные обмотки также начинает протекать ток.

На верхнем (по схеме) выводе обмотки II положительное напряжение небольшой величины, оно через разряженный конденсатор С2 приоткрывает транзистор еще сильней, ток в обмотках трансформатора нарастает, и в итоге транзистор открывается полностью, до состояния насыщения.

Через некоторое время ток в обмотках перестает нарастать и начинает снижаться (транзистор VT1 все это время полностью открыт). Уменьшается напряжение на обмотке II, и через конденсатор С2 уменьшается напряжение на базе транзистора VT1.

Он начинает закрываться, амплитуда напряжения в обмотках уменьшается еще сильней и меняет полярность на отрицательную. Затем транзистор полностью закрывается. Напряжение на его коллекторе увеличивается и становится в несколько раз больше напряжения питания (индуктивный выброс), однако благодаря цепочке R5, С5, VD4 оно ограничивается на безопасном уровне 400…450 В.

Благодаря элементам R5, С5 генерация нейтрализуется не полностью, и через некоторое время полярность напряжения в обмотках снова меняется (по принципу действия типичного колебательного контура). Транзистор снова начинает открываться. Так продолжается до бесконечности в цикличном режиме.

На остальных элементах высоковольтной части схемы собраны регулятор напряжения и узел защиты транзистора VT1 от перегрузок по току. Резистор R4 в рассматриваемой схеме выполняет роль датчика тока. Как только падение напряжения на нем превысит 1…1,5 В, транзистор ѴТ2 откроется и замкнет на общий провод базу транзистора VT1 (принудительно закроет его). Конденсатор C3 ускоряет реакцию ѴТ2. Диод VD3 необходим для нормальной работы стабилизатора напряжения.

Стабилизатор напряжения собран на одной микросхеме— регулируемом стабилитроне DA1.

Для гальванической развязки выходного напряжения от сетевого используется оптрон ѴО1. Рабочее напряжение для транзисторной части оптрона берется от обмотки II трансформатора Т1 и сглаживается конденсатором С4.

Как только напряжение на выходе устройства станет больше номинального, через стабилитрон DA1 начнет течь ток, светодиод оптрона загорится, сопротивление коллектор-эмиттер фототранзистора ѴО1.2 уменьшится, транзистор ѴТ2 приоткроется и уменьшит амплитуду напряжения на базе VT1.

Он будет слабее открываться, и напряжение на обмотках трансформатора уменьшится. Если же выходное напряжение, наоборот, станет меньше номинального, то фототранзистор будет полностью закрыт и транзистор VT1 будет “раскачиваться” в полную силу. Для защиты стабилитрона и светодиода от перегрузок по току, последовательно с ними желательно включить резистор сопротивлением 100…330 Ом.

Налаживание

Первый этап, первый раз включать устройство в сеть рекомендуется через лампу 25 Вт, 220 В, и без конденсатора С1. Движок резистора R6 устанавливают в нижнее (по схеме) положение. Устройство включают и сразу отключают, после чего как можно быстрей измеряют напряжения на конденсаторах С4 и С6.

Если на них есть небольшое напряжение (согласно полярности!), значит, генератор запустился, если нет— генератор не работает, требуется поиск ошибки на плате и монтаже. Кроме того, желательно проверить транзистор VT1 и резисторы R1, R4.

Если все правильно и ошибок нет, но генератор не запускается, меняют местами выводы обмотки II (или I, только не обоих сразу!) и снова проверяют работоспособность.

Второй этап: включают устройство и контролируют пальцем (только не за металлическую площадку для теплоотвода) нагрев транзистора VT1, он не должен нагреваться, лампочка 25 Вт не должна светиться (падение напряжения на ней не должно превышать пары Вольт).

Подключают к выходу устройства какую-нибудь маленькую низковольтную лампу, например, рассчитанную на напряжение 13,5 В. Если она не светится, меняют местами выводы обмотки III.

И в самом конце, если все нормально работает, проверяют работоспособность регулятора напряжения, вращая движок подстроечного резистора R6. После этого можно впаивать конденсатор С1 и включать устройство без лампы-токоограничителя.

Минимальное выходное напряжение составляет около 3 В (минимальное падение напряжения на выводах DA1 превышает 1,25 В, на выводах светодиода— 1,5 В).

Если нужно меньшее напряжение, заменяют стабилитрон DA1 резистором сопротивлением 100…680 0м. Следующим шагом настройки требуется установка на выходе устройства напряжения 3,9…4,0 В (для литиевого аккумулятора). Данное устройство заряжает аккумулятор экспоненциально уменьшающимся током (от примерно 0,5 А в начале заряда до нуля в конце (для литиевого аккумулятора емкостью около 1 А/ч это допустимо)). За пару часов режима зарядки аккумулятор набирает до 80 % своей емкости.

Детали и конструкция

Особый элемент конструкции — трансформатор.

Трансформатор в этой схеме можно использовать только с разрезным ферритовым сердечником. Рабочая частота преобразователя довольно велика, поэтому для трансформаторного железа нужен только феррит. А сам преобразователь — однотактный, с постоянным подмагничиванием, поэтому сердечник должен быть разрезным, с диэлектрическим зазором (между его половинками прокладывают один-два слоя тонкой трансформаторной бумаги).

Лучше всего взять трансформатор от ненужного или неисправного аналогичного устройства. В крайнем случае его можно намотать самому: сечение сердечника 3…5 мм2, обмотка I— 450 витков проводом диаметром 0,1 мм, обмотка II— 20 витков тем же проводом, обмотка III— 15 витков проводом диаметром 0,6…0, 8 мм (для выходного напряжения 4…5 В). При намотке требуется строгое соблюдение направления намотки, иначе устройство будет плохо работать, или не заработает совсем (придется прикладывать усилия при налаживании — см. выше). Начало каждой обмотки (на схеме) вверху.

Транзистор VT1 — любой мощностью 1 Вт и больше, током коллектора не менее 0,1 А, напряжением не менее 400 В. Коэффициент усиления по току h31э должен быть больше 30. Идеально подходят транзисторы MJE13003, KSE13003 и все остальные типа 13003 любой фирмы. В крайнем случае, применяют отечественные транзисторы КТ940, КТ969.

К сожалению, эти транзисторы рассчитаны на предельное напряжение 300 В, и при малейшем повышении сетевого напряжения выше 220 В они будут пробиваться. Кроме того, они боятся перегрева, т. е. требуется их установка на теплоотвод. Для транзисторов KSE13003 и MJE13003 теплоотвод не нужен (в большинстве случаев цоколевка — как у отечественных транзисторов КТ817).

Транзистор ѴТ2 может быть любым маломощным кремниевым, напряжение на нем не должно превышать 3 В; это же относится и к диодам VD2, VD3. Конденсатор С5 и диод VD4 должны быть рассчитаны на напряжение 400…600 В, диод VD5 должен быть рассчитан на максимальный ток нагрузки.

Диодный мост VD1 должен быть рассчитан на ток 1 А, хотя потребляемый схемой ток не превышает сотни миллиампер — потому что при включении происходит довольно мощный бросок тока, а увеличивать сопротивление резистора R1 для ограничения амплитуды этого броска нельзя — он будет сильно нагреваться.

Вместо моста VD1 можно поставить 4 диода типа 1N4004…4007 или КД221 с любым буквенным индексом. Стабилизатор DA1 и резистор R6 можно заменить на стабилитрон, напряжение на выходе схемы будет на 1,5 В больше напряжения стабилизации стабилитрона.

“Общий” провод показан на схеме только для упрощения графики, его нельзя заземлять и (или) соединять с корпусом устройства. Высоковольтная часть устройства должна быть хорошо изолирована.

Элементы устройства монтируют на плате из фольгированного стеклотекстолита в пластмассовый (диэлектрический) корпус, в котором просверливают два отверстия для индикаторных светодиодов. Хорошим вариантом (использованным автором) является оформление платы устройства в корпус от использованной батареи типа А3336 (без понижающего трансформатора).

Литература: Андрей Кашкаров – Электронные самоделки.

🛠 Разбираем зарядное устройство от мобильного телефона Siemens 👈

Интересно, из чего же состоит зарядное устройство (блок питания) Сименса и возможно ли его починить самостоятельно в случае поломки.

Для начала блок нужно разобрать. Судя по швам на корпусе этот блок не предназначен для разборки, следовательно вещь одноразовая и больших надежд в случае поломки можно не возлагать.

 

 

Мне пришлось в прямом смысле раскурочить корпус зарядного устройства, оно состоит из двух плотно склеенных частей.

 

 

Внутри примитивная плата и несколько деталей. Интересно то, что плата не припаяна к вилке 220в., а крепится к ней при помощи пары контактов. В редких случаях эти контакты могут окислиться и потерять контакт, а вы подумаете, что блок сломался. А вот толщина проводов, идущих к разъему на мобильный телефон, приятно порадовала, не часто встретишь в одноразовых приборах нормальный провод, обычно он такой тонкий, что даже дотрагиваться до него страшно).

 

 

На тыльной стороне платы оказалось несколько деталей, схема оказалась не такой простой, но все равно она не такая и сложная, чтобы не починить ее самостоятельно.

 

 

Ниже на фото контакты внутки корпуса.

 

 

В схеме зарядного устройства нет понижающего трансформатора, его роль играет обычный резистор. Далее как обычно парочка выпрямляющих диодов, пара конденсаторов для выпрямления тока, после идет дроссель и наконец стабилитрон с конденсатором завершают цепочку и выводят пониженное напряжение на провод с разъемом к мобильному телефону.

 

 

В разъеме всего два контакта.

 

 

При поломке такого зарядного устройства прежде всего обратите внимание на внешний вид деталей, часто только по виду можно определить какая деталь вышла из строя. Чщательно осмотрите дроссель, у него очень тонкая проволока и она может попросту лопнуть. Если выявить на глаз ничего не удается, а сами в электронике ничего не понимаете, попросите знающих проверить детали тестером. Если блок питания совсем не поддается починке, то можно собрать свою схему намного проще, а если в схеме использовать понижающий трансформатор, как это сделано в фирменных зу от мобильных телефонов Нокиа, то проблемы с поломками отпадут надолго. Ну и наконец самый простой способ починить эту зарядку это купить новую 🙂

 

1.7. Зарядное устройство для сотовых телефонов с индикацией состояния и автоматической регулировкой выходного тока

1.7. Зарядное устройство для сотовых телефонов с индикацией состояния и автоматической регулировкой выходного тока

Сотовые телефоны комплектуются собственными зарядными устройствами. Эти зарядные устройства нельзя назвать универсальными. Поскольку разновидностей сотовых телефонов много, напряжение питания их аккумуляторов также различно. Так сотовый телефон фирмы Motorola нельзя заряжать с помощью зарядного устройства для сотового телефона фирмы Samsung или Sony Ericsson не только потому, что телефоны имеют разные разъемы для подключения внешнего питания, но, главное, потому, что у этих телефонов различное номинальное напряжение аккумуляторных батарей.

Большинство современных моделей сотовых телефонов имеют встроенное «умное» устройство, автоматически прекращающее зарядку аккумулятора при достижении им полной емкости. Поэтому оставлять такие сотовые телефоны на постоянной подпитке от зарядного устройства практически безопасно для самого телефона и его аккумулятора. То же касается и зарядного устройства, включенного в осветительную сеть 220 В. Потребляемый ток (от сети 220 В) зарядным устройством очень мал, и не превышает 8—10 мА (при полностью заряженном аккумуляторе). Внешне можно лишь зафиксировать незначительный (до +30 °C) нагрев корпуса зарядного устройства при зарядке телефона и охлаждение этого корпуса в режиме насыщенного аккумулятора.

Такое устройство можно собрать как по «классической» схеме, понизив сетевое напряжение обычным трансформатором и регулируя пониженное напряжение, так и по более современной импульсной схеме, поставив стабилизатор и высокочастотный преобразователь в высоковольтную часть схемы.

Преимущество «стандартной» компоновки схемы — простота схемы стабилизатора и большая безопасность при настройке схемы. Но есть и недостатки, отсутствующие в импульсной схеме — нужен трансформатор довольно больших размеров, сильный нагрев регулирующего транзистора, чувствительность схемы к колебаниям сетевого напряжения…

Импульсные источники питания работают на высокой частоте — десятки килогерц, поэтому трансформатор может быть буквально «микроскопическим» (трансформатор в виде куба со стороной 20 мм выдает в нагрузку до 3–5 Вт полезной мощности, т.  е. до 1 А тока; ток в высоковольтной части схемы в коэффициент трансформации раз (30–40) меньше тока в низковольтной части). Поэтому нагрев транзистора также значительно меньше, тем более что он работает в ключевом режиме; ну а благодаря ШИМ (широтно-импульсной модуляции) устройство будет нечувствительно к колебаниям сетевого напряжения в пределах 150–250 В и более.

Для тех же, у кого нет штатного зарядного устройства (кто приобрел б/у сотовый телефон на распродаже), будет полезным самодельное зарядное устройство с индикацией состояния и автоматической регулировкой зарядного тока. Электрическая схема этого простого в повторении и налаживании устройства представлена на рис. 1.7.

На схеме показано «классическое» зарядное устройство для заряда никель-металлогидридных (Ni-MH) и литиевых (Li-ion) аккумуляторов для сотовых телефонов с номинальным напряжением 3,6–3,8 В.

Такое номинальное напряжение имеют аккумуляторные батареи сотовых телефонов Nokia различных модификаций (например, Nokia 3310, Nokia 1610 и др. ). Однако спектр применения этого зарядного устройства можно существенно расширить таким образом, чтобы оно стало универсальным и помогало заряжать сотовые телефоны других фирм (с иным номинальном напряжением аккумулятора). Для переделки зарядного устройства (изменения значения выходного напряжения и тока) достаточно изменить в принципиальной схеме значения только некоторых элементов (VD2, R5, R6) — об этом написано чуть дальше.

Чтобы понять, какое номинальное напряжение аккумулятора у вашего сотового телефона, достаточно снять верхнюю крышку аппарата и рассмотреть запись на аккумуляторе.

Как правило, аккумуляторные батареи телефонов Nokia, Motorola, Sony Ericsson и некоторых моделей Samsung имеют номинальное напряжение 3,6–3,8 В. Это наиболее популярное напряжение среди современных моделей сотовых телефонов.

Первоначальный ток зарядного устройства 100 мА. Это значение определяется выходным напряжением вторичной обмотки трансформатора Т1 и величиной сопротивления резистора R2. Оба эти параметра можно корректировать, подбирая другой понижающий трансформатор или иное сопротивление ограничивающего резистора.

Переменное напряжение осветительной сети 220 В понижается силовым трансформатором Т1 до 10 В на вторичной обмотке, затем выпрямляется диодным выпрямителем (собранном по мостовой схеме) VD1 и сглаживается оксидным конденсатором С1.

Выпрямленное напряжение через токоограничивающий резистор R2 и усилитель тока на транзисторах VT2, VT3 (включенные по схеме Дарлингтона) поступает через разъем Х1 на аккумулятор и заряжает его минимальным током. При этом свечение светодиода HL1 свидетельствует о наличии зарядного тока в цепи. Если данный светодиод не светится, то значит аккумулятор заряжен полностью, или в цепи зарядки нет контакта с нагрузкой (аккумулятором).

Свечение второго индикаторного светодиода HL2 в самом начале процесса зарядки не заметно, т. к. напряжения на выходе зарядного устройства недостаточно для открывания транзисторного ключа VT1. В это же самое время составной транзистор VT2, VT3 находится в режиме насыщения и зарядный ток присутствует в цепи (протекает через аккумулятор).

Как только напряжение на контактах аккумулятора достигнет значения 3,8 В (что говорит о полностью заряженном аккумуляторе), стабилитрон VD2 открывается, транзистор VT1 также открывается и загорается светодиод HL2, а транзисторы VT2, VT3 соответственно закрываются и зарядной ток в цепи питания аккумулятора (Х1) уменьшается почти до нуля.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Продолжение на ЛитРес

трансформатор для мобильных зарядное устройство

Испытайте всю мощь лучших. трансформатор для мобильных зарядное устройство о невероятных скидках на Alibaba. com. Соответствующий. трансформатор для мобильных зарядное устройство повышайте свою производительность, торгуя напряжением и током в электрической цепи. Вы можете использовать расширение. трансформатор для мобильных зарядное устройство для преобразования электроэнергии с высоким напряжением и небольшим током в электроэнергию с низким напряжением и большим током или наоборот в соответствии с вашими потребностями.

На сайте Alibaba.com. трансформатор для мобильных зарядное устройство доступны в самом большом ассортименте, который включает в себя различные размеры и модели. Независимо от ваших потребностей в трансформации власти, вы найдете правильный тип. трансформатор для мобильных зарядное устройство, которые помогут вам достичь ваших целей. Вы найдете такие, которые можно использовать во всех сферах, от бытовой техники до промышленного. Все. трансформатор для мобильных зарядное устройство сделаны из прочных материалов, которые делают их очень прочными и эффективными на протяжении долгого срока службы.

Они. трансформатор для мобильных зарядное устройство соблюдают строгие стандарты качества и меры для обеспечения максимальной безопасности и ожидаемых результатов. трансформатор для мобильных зарядное устройство производители и дистрибьюторы, указанные на сайте, обладают высокой надежностью и заслуживают доверия несомненно из-за их длинные истории производства и поставки высококачественных продуктов последовательно. Это гарантирует вам, что вы всегда найдете лучшее качество. трансформатор для мобильных зарядное устройство в каждую вашу покупку.

Зайдите на Alibaba.com сегодня и откройте для себя удивительное. трансформатор для мобильных зарядное устройство. Выберите наиболее подходящий для вас в соответствии с вашими потребностями. Неоспоримая максимальная производительность покажет вам, почему они стоят каждого цента. Если вы ведете бизнес, воспользуйтесь скидками, предназначенными для. трансформатор для мобильных зарядное устройство оптовикам и поставщикам и увеличивайте свою прибыльность.

Схема зарядного устройства для телефона

Количество мобильных средств связи, находящихся в активном пользовании, постоянно растет. К каждому из них идет зарядное устройство, поставляемое в комплекте. Однако далеко не все изделия выдерживают сроки, установленные производителями. Основные причины заключаются в низком качестве электрических сетей и самих устройств. Они часто ломаются и не всегда возможно быстро приобрести замену. В таких случаях требуется схема зарядного устройства для телефона, используя которую вполне возможно отремонтировать неисправный прибор или изготовить новый своими руками.

Основные неисправности зарядных устройств

Зарядное устройство считается наиболее слабым звеном, которым укомплектованы мобильные телефоны. Они часто выходят из строя из-за некачественных деталей, нестабильного сетевого напряжения или в результате обычных механических повреждений.

Наиболее простым и оптимальным вариантом считается приобретение нового прибора. Несмотря на различие производителей, общие схемы очень похожи друг на друга. По своей сути, это стандартный блокинг-генератор, выпрямляющий ток с помощью трансформатора. Зарядники могут отличаться конфигурацией разъема, у них могут быть разные схемы входных сетевых выпрямителей, выполненные в мостовом или однополупериодном варианте. Существуют различия в мелочах, не имеющих решающего значения.

Как показывает практика, основными неисправностями ЗУ являются следующие:

• Пробой конденсатора, установленного за сетевым выпрямителем. В результате пробоя повреждается не только сам выпрямитель, но и постоянный резистор с низким сопротивлением, который просто сгорает. В подобных ситуациях резистор практически выполняет функции предохранителя.
• Выход из строя транзистора. Как правило, многие схемы используют высоковольтные элементы повышенной мощности с маркировкой 13001 или 13003. Для ремонта можно воспользоваться изделием КТ940А отечественного производства.
• Не запускается генерация из-за пробоя конденсатора. Выходное напряжение становится нестабильным, когда поврежденным оказывается стабилитрон.

Практически все корпуса зарядных устройств являются неразборными. Поэтому во многих случаях ремонт становится нецелесообразным и неэффективным. Гораздо проще воспользоваться готовым источником постоянного тока, подключив его к нужному кабелю и дополнив недостающими элементами.

Простая электронная схема

Основой многих современных зарядных устройств служат наиболее простые импульсные схемы блокинг-генераторов, содержащие всего лишь один высоковольтный транзистор. Они отличаются компактными размерами и способны выдавать требуемую мощность. Эти устройства совершенно безопасны в эксплуатации, поскольку любая неисправность ведет к полному отсутствию напряжения на выходе. Таким образом, исключается попадание в нагрузку высокого нестабилизированного напряжения.

Выпрямление переменного напряжения сети осуществляется диодом VD1. Некоторые схемы включают в себя целый диодный мост из 4-х элементов. Ограничение импульса тока в момент включения производится резистором R1, мощностью 0,25 Вт. В случае перегрузки он просто сгорает, предохраняя всю схему от выхода из строя.

Для сборки преобразователя используется обычная обратноходовая схема на основе транзистора VT1. Более стабильная работа обеспечивается резистором R2, запускающим генерацию в момент подачи питания. Дополнительная поддержка генерации происходит за счет конденсатора С1. Резистор R3 ограничивает базовый ток во время перегрузок и перепадов в сети.

Схема повышенной надежности

В данном случае входное напряжение выпрямляется за счет использования диодного моста VD1, конденсатора С1 и резистора, мощностью не ниже 0,5 Вт. В противном случае во время зарядки конденсатора при включении устройства, он может сгореть.

Конденсатор С1 должен обладать емкостью в микрофарадах, равной показателю мощности всего зарядника в ваттах. Основная схема преобразователя такая же, как и в предыдущем варианте, с транзистором VT1. Для ограничения тока используется эмиттер с датчиком тока на основе резистора R4, диода VD3 и транзистора VT2.

Данная схема зарядного устройства телефона ненамного сложнее предыдущей, но значительно эффективнее. Преобразователь может стабильно работать без каких-либо ограничений, несмотря на короткие замыкания и нагрузки. Транзистор VT1 защищен от выбросов ЭДС самоиндукции специальной цепочкой, состоящей из элементов VD4, C5, R6.

Необходимо ставить только высокочастотный диод, иначе схема вообще не будет работать. Данная цепочка может устанавливаться в любых аналогичных схемах. За счет нее корпус ключевого транзистора нагревается гораздо меньше, а срок службы всего преобразователя существенно увеличивается.

Выходное напряжение стабилизируется специальным элементом – стабилитроном DA1, установленным на выходе зарядки. Для гальванической развязки задействован оптрон V01.

Ремонт зарядника своими руками

Обладая некоторыми знаниями электротехники и практическими навыками работы с инструментом, можно попытаться отремонтировать зарядное устройство для сотовых телефонов собственными силами. В первую очередь нужно вскрыть корпус зарядника. Если он разборный, потребуется соответствующая отвертка. При неразборном варианте придется действовать острыми предметами, разделяя зарядку по линии стыка половинок. Как правило, неразборная конструкция свидетельствует о низком качестве зарядников.

После разборки осуществляется визуальный осмотр платы с целью обнаружения дефектов. Чаще всего неисправные места отмечены следами от сгорания резисторов, а сама плата в этих точках будет более темной. На механические повреждения указывают трещины на корпусе и даже на самой плате, а также отогнутые контакты. Вполне достаточно загнуть их на свое место в сторону платы, чтобы возобновить поступление сетевого напряжения.

Нередко шнур на выходе устройства оказывается оборванным. Разрывы возникают чаще всего возле основания или непосредственно у штекера. Дефект выявляется путем прозвонки проводов и замеров сопротивления.

Если видимые повреждения отсутствуют, транзистор выпаивается и прозванивается. Вместо неисправного элемента подойдут детали от сгоревших энергосберегающих ламп. Все остальные делали – резисторы, диоды и конденсаторы – проверяются таким же образом и при необходимости меняются на исправные.

Китайское зарядное устройство для мобильного телефона – блок питания

Китайское зарядное устройство для мобильного телефона – блок питания

Сегодня продается немалое количество зарядных устройств для мобильных телефонов. Стоят недорого, небольших размеров, при добавлении одного резистора R1 перестают перегорать при импульсных помехах в сети. Чем не блок питания?

Схема зарядки «Topstar», выпускается с разъемами для различных моделей телефонов

Нагрузочная характеристика:

Uвых.       Rнагр.         Iнагр.

5,83      ——-               0

5.56         100 Ом       55 мА

4,23          9                 0,47 А

4,03          8                 0,50

3,77          7                 0,53

3,44          6                 0,57

3,06          5                 0,612

2,62          4                 0,655

2,14          3                 0,713

 

Зарядные устройства неплохо работают при замене стабилитрона, при этом соответственно меняется выходное напряжение.

Стабилитрон 13 В

Uвых.      Rнагр.          Iнагр.               

13,92      ——–            0

13,72        910              15

13,26        100            132,6

7,95           20             397,5

В этом варианте после часа работы температура верхней части корпуса составила +34 гр.С (температура помещения +26 гр. С).

 

Зависимость Uвых от напряжения сети:

Uвх     Uвых (Rн=60 Ом)

220      5,88

118      5,8

57        5,02

43        4,0

32        3,0

22        2,0

14        1,0         

 

Вариант 1

Удобно использовать зарядку со стабилитроном на 12 В для подзарядки автомобильного аккумулятора в гараже, если машина стоит долго безвыездно. При номинале R1=360 Ом ток подзарядки при напряжении 13 В 25-30 мА, при 12В 40-50 мА. Таким образом, Ваш аккумулятор будет всегда нормально заряжен, даже с учетом работающих сигнализации, часов, устройства защиты от коррозии и т.п. При условии, что суммарный ток потребления этих устройств в дежурном режиме не превышает 30-40 мА. Резистор R2 при этом желательно исключить.

Если в Вашем автомобиле гнездо прикуривателя не отключается с выключением двигателя, удобно подключать зарядку через прикуриватель.

Или цепляем большие «крокодилы» к клеммам аккумулятора.

 

Стоимость этого образца

 

Вариант 2

Более надежный вариант с классическим сетевым трансформатором (в первом варианте импульсный преобразователь).

Некоторые зарядки действительно используют классические сетевые трансформаторы:

Убираем из этой зарядки диодный мостик и конденсатор, добавляем схему выпрямителя с удвоением напряжения и светодиодом, собранную в отдельном корпусе:

 Получилось вот такое устройство:

Светодиод зажигается при напряжении на крокодилах свыше 14в. Это значит, что крокодилы имеют плохой контакт с клеммами аккумулятора.

Алгоритм работы: включаем зарядку в сеть (эл.розетку 220в). Загорелся светодиод. Подключаем крокодилы к аккумулятору. Светодиод погас, началась подзарядка.

Это устройство не боится кратковременных коротких замыканий (крокодилы замкнуты), но через 5 минут трансформатор может перегреться, поэтому не следует оставлять надолго включенное устройство с замкнутыми крокодилами. При замыкании крокодилов св.диод гаснет, как при нормальном режиме подзарядки.

 

Стоимость этого образца

 

Вариант 3

Самая мощная подзарядка. Переделывать этот блок не нужно. Добавлены провода (4м) с разъемом «в прикуриватель» и большими «крокодилами».

 

Наверху адаптера наклейка:

 

Реальные параметры:

U                       I

13,05-13,7         без нагрузки

13,0                   0,18

12,52                 0,28

12,08                 0,31

11,5                   0,34

9,9                     0,39

7,5                     0,48

0 (кз)                 0,89

 

Гнездо «прикуривателя» стандартное:

 

Удобно использовать эту подзарядку в районах с холодным климатом или при поездках по городу на короткие дистанции, когда аккумулятор не успевает зарядиться от штатного генератора автомобиля.

Или в гаражно-домашней мастерской для питания маломощного 12-ти вольтового оборудования: радиоприемник, лампочка, зарядка запасного (резервного) аккумулятора и т.п.

Стоимость этого образца

Адаптер

– Почему ноутбукам нужны трансформаторы большего размера, чем мобильные телефоны?

Все современные адаптеры переменного тока или источники постоянного тока представляют собой коммутируемые цепи / системы. В целях безопасности линию переменного тока можно изолировать с помощью трансформатора. Это высокочастотный трансформатор, поэтому его физические размеры намного меньше.

AC – 50/60 Гц (циклов в секунду). Регуляторы переключения составляют от 50 кГц до мегагерц. Таким образом, изолирующий трансформатор намного меньше. Это причина перехода от массивного трансформатора к гораздо меньшему высокочастотному трансформатору.

Экономия материала (медная обмотка, железный сердечник) и эффективность за счет электронного переключения, что приводит к гораздо более низкой стоимости, гораздо большей энергоэффективности и меньшему размеру.

Здесь та же конструкция, что и у старого трансформатора: «Выходная» сторона (2-я цепь) трансформатора выпрямлена до исходного напряжения постоянного тока. Для наименьшего размера соотношение обмоток трансформатора может составлять 1: 1 (выходное напряжение 110 В переменного тока, США). Высокое напряжение! Или любое другое соотношение для лучшего общего дизайна. Разница: необработанный постоянный ток – это источник постоянного тока только для коммутационной цепи, а не для выхода.Выход коммутируемой схемы является конечным источником постоянного тока.

Коммутируемая схема упрощенная: Когда переключатель включен, необработанный постоянный ток заряжает катушку. Когда выключено, исходный постоянный ток отключается от катушки. Теперь, по природе катушки, катушка вытесняет энергию из себя (попробуйте избавиться от нее!). Переключатели на его выводах «случайно» включены и подключены к конденсатору. Катушка передает свою энергию конденсатору. Этот конденсатор является выходным сглаживающим конденсатором постоянного тока, дублируя его в качестве второго накопителя энергии.

Нагрузка на выходе, тем временем, продолжает истощать конденсаторную энергию.Катушка время от времени заряжает конденсатор. Необработанный постоянный ток время от времени пополняет энергию катушки.

В неизолированном корпусе, без трансформатора, и переменный ток 110 В (США) является прямым выпрямленным (опасное высокое напряжение!), Образуя исходный постоянный ток (около 120-150 В постоянного тока).

Остальная электроника регулирует выходное напряжение. Когда конденсатор достигает желаемого напряжения, катушка отключается от конденсатора, предотвращая зарядку до более высокого напряжения.В то же время катушка повторно подключается к необработанному постоянному току для подзарядки. Когда выходная мощность истощается слишком низко, катушка снова подключается к конденсатору, чтобы зарядить его.

Частота переключения выбрана для получения оптимальных результатов с учетом физического размера, эффективности и стоимости.

Вкратце: Исправить; высокое напряжение постоянного тока; зарядить катушку; сбросить энергию катушки на выходной конденсатор; повторение.

По своей природе коммутационная цепь НЕ изолирована (переключение постоянного тока на постоянный). По крайней мере, один провод общий, прямое соединение от входа к выходу.

Если изоляция не нужна (скажем, внутри закрытого корпуса, такого как лампочка), возможно, нет трансформатора. Изоляция для безопасности, поэтому добавлен трансформатор. Чем ниже частота, тем менее эффективно электромагнитное преобразование. Конечно, при слишком высокой частоте эффективность преобразования начинает падать.) Резюме катушки: Один дополнительный изолирующий трансформатор. По крайней мере, одна катушка для хранения энергии как способ передачи энергии от входа к выходу.

Дополнительно для пытливого ума: Пропустить катушку! Все, что вам нужно, это переключатель для зарядки выходного конденсатора (режим переключаемого конденсатора!) Непосредственно от необработанного постоянного тока! При достижении желаемого выходного напряжения выключите.Выполнено! Сохраните компонент катушки! Вы скажете: “Не может ли напряжение управлять крышкой”? Хорошо, добавьте резистор ограничения тока. 2.Чем выше напряжение на конденсаторе [или эквиваленте для катушки], тем выше эффективность: V возводится в квадрат. Квадрат 5В = 25. Квадрат 100В = 10000! Сброс 5 В на конденсатор / катушку – это всего лишь то, что нужно. Сброс 105V (110V-5Vout) на катушку, ничего себе!]

Как работают беспроводные зарядные устройства

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 22 мая 2020 г.

Если у вас есть электрическая зубная щетка с пластиковым дном, вы могли бы удивиться тому, как она заряжается, по-видимому, волшебством, стоя на том, что кажется пластиковой подставкой! Как два кусочка пластика заряжают аккумулятор внутри зубной щетки когда между ними нет прямого металлического контакта? Как на Земле может электричество поток между двумя пластиковыми изоляторами?

Здесь происходит хитрый трюк под названием беспроводная (индукционная) зарядка , и это сила всего, от аккумуляторных зубных щеток и ковриков для зарядки телефона до новейших беспроводных зарядных устройств для электромобилей. Мы собираемся более подробно рассмотреть, как это работает, но если вы еще не знаете, как работают обычные электрические трансформаторы, вы можете быстро взглянуть на нашу статью о трансформаторах, прежде чем продолжить. Если вы хотите узнать о других типах зарядных устройств, вы можете почитать нашу статью о зарядные устройства.

Фото: электрическая зубная щетка, стоящая на индукционном зарядном устройстве. Батарея в щетке заряжается даже при отсутствии прямого электрического контакта между пластиковой щеткой и пластиковым зарядным устройством в основании.Так как же электричество проходит через два слоя пластика?

Зарядные устройства обычные

Большинство небольших электронных устройств, которые мы используем в своих домах, работают при относительно низком напряжении – обычно на 5–10 процентов больше, чем большие электроприборы, такие как пылесосы и стиральные машины. Это означает, что нам обычно нужно использовать трансформаторы для «понижения» внутреннего напряжения, чтобы они могли безопасно питать электронные устройства, не взрывая их. Во всех ваших зарядных устройствах (маленькие коробочки, прикрепленные к проводам, которые подключаются к таким вещам, как ваш MP3-плеер и мобильный телефон) на самом деле прячутся электрические трансформаторы.

Понять, как работают эти простые зарядные устройства, несложно: течет электричество. в зарядное устройство от розетки на стене. Внутри зарядного устройства трансформатор «понижает» напряжение до гораздо более низкого уровня. Затем ток низкого напряжения течет из зарядного устройства в аккумулятор вашего прибора. Важно отметить, что все три части трансформатора (первичная обмотка , , вторичная обмотка и железный сердечник , соединяющий их вместе) находятся внутри зарядного устройства:

Фото: Обычная электрическая зарядка: все компоненты трансформатора находятся внутри зарядного устройства.

Зарядные устройства индукционные

Пока все хорошо, но что происходит с чем-то вроде электрической зубной щетки, у которой нет провода для подключения к стене? Когда вы ставите зубную щетку на зарядное устройство, как электричество проходит от ее основания с пластиковым покрытием к батарее внутри щетки, когда пластик является изолятором (то есть не позволяет электричеству проходить через него)?

У нас здесь не волшебство – это просто еще один вид преобразователя в хитроумной маскировке. В электрической зубной щетке и зарядном устройстве используется трансформатор, как в мобильном телефоне. или MP3-плеер, но он искусно разделен на две части: половина трансформатора находится в нижней части зубной щетки, а остальная часть – в зарядном устройстве, на котором он стоит:

Изображение: Индукционная зарядка: половина трансформатора находится в зубной щетке; половина находится на стенде.

Первичная обмотка находится в основании зарядного устройства и имеет железный штифт сверху. из него покрыты пластиком. Вторичная обмотка находится в основании зубная щетка, которую вы ставите на железный колышек.Для чего колышек? Это не просто остановить зубную щетку качается: это ядро, которое связывает первичный и вторичный катушки вместе электромагнитно. Когда зубная щетка стоит на вешалке, у вас есть полная трансформатор, работающий за счет электромагнитной индукции: энергия течет от катушки в основании к катушку в зубной щетке через железный штифт, который их соединяет. Два конца спирали в зубной щетке просто подсоединяются к аккумуляторной батарее. аккумулятор внутри.

Фото: В нижней части электрической зубной щетки есть отверстие, поэтому она надежно сидит на «штифте» на основании – на самом деле сердечнике трансформатора.Медная катушка (справа) находится прямо над пластиковым основанием, огибая отверстие.

Фото: Медная зарядная катушка внутри электрической зубной щетки. Катушка работает как вторичная обмотка трансформатора. Он устанавливается в самом основании щетки и располагается вокруг маленького железного стержня на подставке для зарядного устройства, когда щетка находится на своем основании. Два вывода от катушки подключаются к аккумуляторной батарее внутри зубной щетки.

Зарядное устройство, которое работает таким образом, называется индукционным зарядным устройством .Безопасность – главная причина использования индукционного зарядного устройства в ванной: вам не нужен кабель питания или оголенные провода, выходящие из основания зубной щетки, которое обычно намокает. Электробритвы часто используют индукционные зарядные устройства по той же причине.

Беспроводные зарядные устройства

Беспроводные зарядные устройства коврикового типа

(продаются под торговой маркой Powermat®) также являются индукционными зарядными устройствами. Коврик работает как одна часть трансформатора (по сути, как подставка для электрической зубной щетки), а другая часть трансформатора представляет собой либо цепь, встроенную в ваше устройство (например, катушку внутри основания зубной щетки), либо подушку, которая зажимается на задней панели устройства или, для мобильного телефона, на сменную крышку аккумуляторного отсека со встроенной зарядной катушкой, которая подключается к разъему для зарядки.Здесь нет никакой магии: это снова просто электромагнитная индукция!

Artwork: Powermat использует тот же принцип, что и зарядное устройство для электрических зубных щеток. Если у вас есть зарядное устройство для коврика для мобильного телефона, оно работает следующим образом. Одна часть зарядного устройства (первичная катушка) находится внутри коврика. Другая часть крепится к задней части телефона, как правило, в качестве сменной крышки аккумуляторного отсека. Этот бит содержит другую часть зарядного устройства (вторичную катушку) и подключается к порту зарядного устройства вашего телефона (или к клеммам аккумулятора внутри телефона).

Cota®, выпущенный Ossia в 2013 году, использует аналогичный принцип беспроводной связи – действительно, он описывается как как Wi-Fi, но передающая мощность вместо данных с использованием радиоволн 2,4 ГГц. Нет необходимости в циновке, это может использоваться вместе с другими технологиями индукционной зарядки, а зарядка может происходить на расстоянии от передатчика (и даже во время движения приемника в вашем телефоне или электромобиле).

Фото: Катушка беспроводного зарядного устройства спрятана под задней крышкой телефона LG.Поскольку на этой фотографии он не очень заметен, я выделил его красными точками. Катушка подключена к некоторым медным контактам (вверху слева), которые подают питание на аккумулятор телефона.

Зарядное устройство резонансное

Несмотря на то, что они работают эффективно и, как правило, удобнее проводных зарядных устройств, зарядные коврики все же имеют свои недостатки: например, вы можете заряжать только определенное количество устройств одновременно, и ваши гаджеты должны находиться прямо на коврике. Зарядные устройства-конкуренты WiTricity снова немного отличаются – и более удобны, поскольку они позволяют заряжать на расстоянии около метра (несколько футов) от зарядного устройства.В отличие от обычного индукционного зарядного устройства, зарядное устройство WiTricity имеет катушку передатчика, которая колеблется на тщательно выбранной частоте, передавая свою энергию на катушки приемника в соседних устройствах, которые настроены так, что они «резонируют» на той же частоте – аналогично тому, как настроены радиоприемники, выборочно, поэтому они принимают только одну станцию ​​от передатчика вещания. Это гарантирует, что заряжаются только сами «связанные» устройства, с минимальным влиянием на другие электрические устройства поблизости.

Изображение: В системе WiTricity обмотанная проволокой катушка (красная и желтая) в зарядном устройстве (слева) создает магнитное поле определенной частоты.Катушка в вашем мобильном телефоне или другом устройстве (справа) предназначена для «резонанса» на той же частоте. Когда две катушки «связаны» таким образом, энергия передается от одной к другой, даже если они могут находиться на некотором расстоянии друг от друга.

Почему не все им пользуются?

Беспроводная передача энергии была первоначально предложена Никола Тесла (1856–1943) в конце 19 века. Это дань гению Теслы за то, что он предвосхитил современные системы, такие как Powermat и WiTricity, более чем за столетие до их разработки.

“ Мое настоящее изобретение … состоит в создании в одной точке электрического давления чтобы вызвать . .. ток, чтобы пройти … воздух между точкой зарождения и удаленная точка, в которой энергия должна быть получена и использована. ”

Никола Тесла, Патент США 645,576, 1897/1900.

Изображение: Никола Тесла (1856–1943), пионер беспроводной энергетики. Фотография Сарони; гравюра Т. Джонсона, 1906 г., любезно предоставлена ​​Библиотекой Конгресса США.

Хотя вы можете ожидать, что к настоящему времени супер-удобные беспроводные зарядные устройства будут повсюду, споры по поводу стандартов и совместимости серьезно помешали их распространению. Powermats, например, продвигалась организацией под названием Power Matters Alliance (PMA), но было также два конкурента: Wireless Power Consortium (продвигающий технологию под названием Qi) и Alliance for Wireless Power (A4P). Все это, мягко говоря, сбивает с толку потребителей. С тех пор PMA и A4P объединились в новую организацию под названием AirFuel Alliance, но остаются две конкурирующие системы, предлагающие беспроводную зарядку: Qi и PMA.

Вы можете рассматривать это как часть более широкой проблемы гаджетов и устройств, использующих всевозможные батареи и, как правило, нуждающихся в собственных, фирменных зарядных устройствах, работающих от различных напряжений или токов (проблема, которую зарядные устройства USB неуклонно решают в течение последних нескольких лет. ). Но это также неизбежная часть того, как технологии развиваются посредством своего рода эволюции «выживания наиболее приспособленных»: лучшие и наиболее полезные технологии процветают; меньшие «виды» уходят на второй план; и компании стремятся продвигать свои собственные версии технологий, на которых они могут (теоретически) заработать больше денег.

Так или иначе, беспроводная зарядка будет опираться на единый общий стандарт – и январь 2018 г. Объявление о присоединении Powermat к консорциуму Wireless Power Consortium предполагает, что это будет Qi. Движущей силой этого процесса являются производители продуктов, отдававшие предпочтение одному или другому стандарту. Например, довольно много производителей автомобилей теперь предлагают коврики для беспроводной зарядки для мобильных устройств, но в то время как некоторые (например, Cadillac) хеджировали свои ставки и поддерживали как Qi, так и PMA, другие (Toyota и Ford) твердо выбрали сторону – и остановился на Ци.Аналогичным образом, хотя телефоны Samsung какое-то время поддерживали и Qi, и PMA, Apple объявила, что собирается ограничиться только поддержкой Qi, когда выпустила iPhone 8 и iPhone X. Электромобили, все чаще заряжаемые от беспроводных зарядных устройств на улице. , тоже выбирают стороны. Mercedes, например, выбрал Ци.

Итак, эта современная война (беспроводных) токов действительно окончена? Не обязательно! Прибытие Коты, Система беспроводной зарядки, которая обещает быть такой же простой и удобной, как Wi-Fi, может все изменить.В 2019 г. он получил одобрение Федеральной комиссии связи США (FCC), открыв путь для широкого применения в повседневных гаджетах, таких как ноутбуки и мобильные телефоны. Сможет ли Cota сделать беспроводную зарядку повсеместной? Смотрите это пространство!

Трансформатор

для зарядного устройства мобильного телефона, трансформатор для зарядного устройства мобильного телефона Поставщики и производители на Alibaba.com

Испытайте мощь лучших. Трансформатор для зарядного устройства мобильного телефона по невероятным скидкам на Alibaba.com. Соответствующий. Трансформатор для зарядного устройства мобильного телефона повысьте производительность труда за счет изменения напряжения и тока в электрической цепи. Вы можете использовать расширение. Трансформатор для зарядного устройства мобильного телефона для преобразования электроэнергии с высоким напряжением и малым током в электроэнергию с низким напряжением и высоким током или наоборот в соответствии с вашими потребностями.

На Alibaba.com ,. Трансформатор для зарядного устройства мобильного телефона доступен в самом большом ассортименте, который включает в себя различные размеры и модели. Независимо от ваших потребностей в трансформации власти, вы найдете правильный тип. Трансформатор для зарядного устройства мобильного телефона , который поможет вам в достижении ваших целей. Вы найдете такие, которые можно использовать во всех сферах, от бытовой техники до промышленного. Все. Трансформатор для зарядного устройства мобильного телефона изготовлен из прочных материалов, что делает их очень прочными и эффективными на протяжении длительного срока службы.

Эти. Трансформатор для зарядного устройства мобильного телефона соответствует строгим стандартам качества и мерам для обеспечения максимальной безопасности и ожидаемых результатов.. Трансформатор для зарядного устройства для мобильных телефонов производителей и дистрибьюторов, включенных в список на сайте, обладают высокой надежностью, и их авторитет не подлежит сомнению благодаря их долгой истории производства и поставок продукции премиум-класса. Это гарантирует вам, что вы всегда найдете лучшее качество. Трансформатор для зарядного устройства для мобильного телефона в каждой покупке.

Зайдите на Alibaba.com сегодня и откройте для себя удивительные вещи. трансформатор для зарядного устройства мобильного телефона .Выберите наиболее подходящий для вас в соответствии с вашими потребностями. Неоспоримая максимальная производительность покажет вам, почему они стоят каждого цента. Если вы ведете бизнес, воспользуйтесь скидками, предназначенными для. Трансформатор для зарядного устройства мобильного телефона оптовикам и поставщикам и увеличьте вашу рентабельность.

качество в крохотной дорогой упаковке

Разборка миниатюрного зарядного устройства для iPhone размером с кубический дюйм от Apple показывает технологически продвинутый импульсный источник питания с обратным ходом, который выходит за рамки обычного зарядного устройства.Он просто принимает входной сигнал переменного тока (от 100 до 240 вольт) и производит 5 ватт ровной мощности 5 вольт, но схема для этого на удивление сложна и новаторская.

Как это работает

Адаптер питания iPhone – это импульсный источник питания, в котором входное питание включается и выключается примерно 70 000 раз в секунду, чтобы получить точное требуемое выходное напряжение. Благодаря своей конструкции импульсные источники питания, как правило, компактны и эффективны и выделяют меньше тепла по сравнению с более простыми линейными источниками питания.

Более подробно, мощность линии переменного тока сначала преобразуется в постоянное напряжение высокого напряжения [1] с помощью диодного моста. Постоянный ток включается и выключается транзистором, управляемым микросхемой контроллера источника питания. Прерванный постоянный ток подается на обратноходовой трансформатор [2], который преобразует его в переменный ток низкого напряжения. Наконец, этот переменный ток преобразуется в постоянный ток, который фильтруется для получения плавной мощности без помех, и эта мощность выводится через разъем USB. Схема обратной связи измеряет выходное напряжение и отправляет сигнал на контроллер IC, который регулирует частоту переключения для получения желаемого напряжения.

На виде сбоку выше показаны некоторые из более крупных компонентов. Зарядное устройство состоит из двух печатных плат, каждая размером чуть меньше одного дюйма [3]. Верхняя плата является первичной и имеет схему высокого напряжения, а нижняя плата, вторичная, имеет схему вывода низкого напряжения. Входной переменный ток сначала проходит через плавкий резистор (полосатый), который разорвет цепь в случае катастрофической перегрузки. Входной переменный ток преобразуется в высоковольтный постоянный ток, который сглаживается двумя большими электролитическими конденсаторами (черный с белым текстом и полосой) и катушкой индуктивности (зеленый).

Затем постоянный ток высокого напряжения прерывается с высокой частотой переключающим транзистором MOSFET, который представляет собой большой трехконтактный компонент в верхнем левом углу. (Второй транзистор фиксирует скачки напряжения, как будет объяснено ниже.) Прерванный постоянный ток поступает на обратноходовой трансформатор (желтый, едва видимый за транзисторами), у которого есть выходные провода низкого напряжения, идущие к вторичной плате ниже. (Эти провода были обрезаны во время разборки.) Вторичная плата преобразует низкое напряжение с трансформатора в постоянный ток, фильтрует его и затем подает через разъем USB (серебряный прямоугольник в нижнем левом углу).Серый ленточный кабель (едва виден в правом нижнем углу под конденсатором) обеспечивает обратную связь от вторичной платы к микросхеме контроллера, чтобы поддерживать стабилизированное напряжение.

На приведенном выше рисунке более четко показан обратноходовой трансформатор (желтый) над разъемом USB. Большой синий компонент представляет собой специальный Y-образный конденсатор [4] для уменьшения помех. ИС контроллера видна над трансформатором в верхней части первичной платы. [5]

Схема в деталях

Первичная

На первичной печатной плате с обеих сторон размещены компоненты для поверхностного монтажа.На внутренней стороне (диаграмма вверху) находятся большие компоненты, а на внешней стороне (диаграмма внизу) – микросхема контроллера. (Большие компоненты были удалены на схемах и обозначены курсивом.) Входное питание подключается к углам платы, проходит через 10 & Ом; плавкий резистор и выпрямляется до постоянного тока четырьмя диодами. Две демпфирующие цепи R-C поглощают электромагнитные помехи, создаваемые мостом. [6] Постоянный ток фильтруется двумя большими электролитическими конденсаторами и катушкой индуктивности, создавая 125–340 В постоянного тока.Обратите внимание на толщину дорожек на печатной плате, соединяющих эти конденсаторы и другие сильноточные компоненты, по сравнению с тонкими дорожками управления.

Блок питания управляется 8-контактной микросхемой квазирезонансного SMPS-контроллера STMicrosystems L6565. [7] ИС контроллера управляет переключающим транзистором MOSFET, который прерывает высоковольтный постоянный ток и подает его на первичную обмотку обратноходового трансформатора. Контроллер IC принимает множество входных сигналов (обратная связь по вторичному напряжению, входное напряжение постоянного тока, первичный ток трансформатора и измерение размагничивания трансформатора) и регулирует частоту переключения и синхронизацию для управления выходным напряжением через сложные внутренние схемы. Резисторы считывания тока позволяют ИС узнать, сколько тока проходит через первичную обмотку, которая определяет, когда транзистор должен быть выключен.

Второй переключающий транзистор вместе с некоторыми конденсаторами и диодами является частью резонансной фиксирующей цепи, которая поглощает скачки напряжения на трансформаторе. Эта необычная и инновационная схема запатентована Flextronics. [8] [9]

Для работы ИС контроллера требуется питание постоянного тока; это обеспечивается вспомогательной цепью питания, состоящей из отдельной вспомогательной обмотки трансформатора, диода и конденсаторов фильтра.Поскольку микросхема контроллера должна быть включена до того, как трансформатор начнет вырабатывать энергию, вы можете задаться вопросом, как решается эта проблема с курицей и яйцом. Решение состоит в том, что высоковольтный постоянный ток снижается до низкого уровня с помощью резисторов пусковой мощности, чтобы обеспечить начальную мощность для ИС до запуска трансформатора. Вспомогательная обмотка также используется ИС для определения размагничивания трансформатора, которое указывает, когда следует включить переключающий транзистор. [7]

Среднее

На вторичной плате низковольтный переменный ток от трансформатора выпрямляется высокоскоростным диодом Шоттки, фильтруется индуктивностью и конденсаторами и подключается к выходу USB.Конденсаторы танталовых фильтров обеспечивают высокую емкость в небольшом корпусе.

USB-выход также имеет определенные сопротивления, подключенные к контактам для передачи данных, чтобы указать iPhone, какой ток может подавать зарядное устройство через собственный протокол Apple. [10] На iPhone отображается сообщение «Зарядка не поддерживается с этим аксессуаром», если зарядное устройство имеет неправильное сопротивление.

Вторичная плата содержит стандартную схему обратной связи импульсного источника питания, которая контролирует выходное напряжение с помощью регулятора TL431 и обеспечивает обратную связь с микросхемой контроллера через оптрон. Вторая цепь обратной связи отключает зарядное устройство для защиты, если зарядное устройство перегревается или выходное напряжение слишком высокое. [11] Ленточный кабель обеспечивает эту обратную связь с основной платой.

Изоляция

Поскольку источник питания может иметь внутреннее напряжение до 340 В постоянного тока, безопасность является важной проблемой. Строгие правила регулируют разделение между опасным линейным напряжением и безопасным выходным напряжением, которые изолированы за счет комбинации расстояния (называемого утечкой и зазором) и изоляции.Стандарты [12] несколько непонятны, но между двумя цепями требуется расстояние примерно 4 мм. (Как я уже говорил в «Крошечном, дешевом, опасном»: внутри (поддельного) зарядного устройства для iPhone дешевые зарядные устройства полностью игнорируют эти правила безопасности.)

Вы можете ожидать, что на первичной плате будет опасное напряжение, а на вторичной плате будет безопасное напряжение, но вторичная плата состоит из двух областей: опасная зона, соединенная с первичной платой, и зона низкого напряжения. Граница изоляции между этими областями составляет около 6 мм в зарядном устройстве Apple, что можно увидеть на приведенной выше диаграмме.Эта граница изоляции гарантирует, что опасные напряжения не могут достигнуть выхода.

Есть три типа компонентов, которые пересекают границу изоляции, и они должны быть специально разработаны для обеспечения безопасности. Ключевым компонентом является трансформатор, который обеспечивает подачу электроэнергии на выход без прямого электрического подключения. Изнутри трансформатор хорошо изолирован, как будет показано ниже. Второй тип компонентов – это оптопары, которые отправляют сигнал обратной связи от вторичного к первичному.Внутри оптопара содержит светодиод и фототранзистор, поэтому две стороны соединены только светом, а не электрической цепью. (Обратите внимание на силиконовую изоляцию на вторичной стороне оптопар, чтобы обеспечить дополнительную безопасность.) Наконец, Y-конденсатор – это конденсатор особого типа [4], который позволяет избежать электромагнитных помех (EMI) между высоковольтной первичной и низковольтной. напряжение вторичное.

На рисунке выше показаны некоторые методы изоляции.На вторичной плате (слева) установлен синий Y-конденсатор. Обратите внимание на отсутствие компонентов в середине вторичной платы, образующих границу изоляции. Компоненты справа от вторичной платы подключены к первичной плате серым ленточным кабелем, поэтому они находятся под потенциально высоким напряжением. Другое соединение между платами – это пара проводов от трансформатора обратного хода (желтый), подающего выходную мощность на вторичную плату; они были вырезаны, чтобы разделить доски.

Схема

Я собрал примерную схему зарядного устройства.[13] Щелкните, чтобы увеличить версию.

Эти схемы очень маленькие

Глядя на эти изображения, легко потерять представление о том, насколько малы эти компоненты и как зарядное устройство вмещает всю эту сложность в один дюйм. На следующем слегка увеличенном изображении показаны четверть, рисовое зернышко и горчичное зерно для сравнения размеров. Большинство компонентов представляют собой устройства для поверхностного монтажа, которые припаяны непосредственно к печатной плате. Самые маленькие компоненты, такие как резистор, показанный на рисунке, известны как размер «0402», поскольку они есть.04 дюйма на 0,02 дюйма. Более крупные резисторы слева от горчичного зерна обрабатывают большую мощность и известны как размер «0805», так как их размер составляет 0,08 x 0,05 дюйма.

Разборка трансформатора

Обратный трансформатор – ключевой компонент зарядного устройства, самый большой и, вероятно, самый дорогой компонент. [14] Но что внутри? Я разобрал трансформатор, чтобы узнать.

Трансформатор имеет размеры примерно 1/2 на 1/2 на 1/3 дюйма. Внутри трансформатор имеет три обмотки: первичная обмотка высокого напряжения, вспомогательная обмотка низкого напряжения для подачи питания на схемы управления и обмотка высокого напряжения. -токовая выходная обмотка низкого напряжения.Выходная обмотка подключается к черному и белому проводам, выходящим из трансформатора, а другие обмотки подключаются к контактам, прикрепленным к нижней части трансформатора.

Снаружи трансформатор покрыт парой слоев изоляционной ленты. Вторая строка начинается с «FLEX» для Flextronics. Две заземленные жилы провода намотаны вокруг трансформатора снаружи для обеспечения экранирования.

После снятия экрана и ленты две половинки ферритового сердечника можно снять с обмоток.Феррит – довольно хрупкий керамический материал, поэтому при снятии сердечник сломался. Сердечник окружает обмотки и содержит магнитные поля. Размер каждого сердечника составляет примерно 6 мм x 11 мм x 4 мм; этот стиль ядра известен как EQ. Круглая центральная часть немного короче концов, что создает небольшой воздушный зазор при соединении частей сердечника. Этот воздушный зазор 0,28 мм накапливает магнитную энергию для обратноходового трансформатора.

Под следующими двумя слоями ленты находится обмотка из 17 витков тонкой лакированной проволоки, которая, как мне кажется, является еще одной защитной обмоткой, возвращающей паразитные помехи на землю.

Под экраном и еще двумя слоями ленты находится 6-витковая вторичная выходная обмотка, соединенная с черным и белым проводами. Обратите внимание, что эта обмотка представляет собой провод большого сечения, поскольку она питает выход 1 А. Также обратите внимание, что обмотка имеет тройную изоляцию, что является требованием безопасности UL, чтобы гарантировать, что первичная обмотка высокого напряжения остается изолированной от выхода. Это то место, где обманывают дешевые зарядные устройства – они просто используют обычный провод вместо тройной изоляции, а также экономят на ленте.В результате вас мало что защитит от высокого напряжения, если есть дефект изоляции или скачок напряжения.

Под следующим двойным слоем ленты находится 11-витковая первичная обмотка большого калибра, которая питает ИС контроллера. Поскольку эта обмотка находится на первичной стороне, тройная изоляция не требуется. Просто заизолирован тонким слоем лака.

Под последним двойным слоем ленты находится первичная входная обмотка, состоящая из 4 слоев примерно по 23 витка в каждом. Эта обмотка получает ввод высокого напряжения. Поскольку сила тока очень мала, провод может быть очень тонким. Поскольку у первичной обмотки примерно в 15 раз больше витков, чем у вторичной обмотки, вторичное напряжение будет 1/15 первичного напряжения, но в 15 раз больше тока. Таким образом, трансформатор преобразует вход высокого напряжения в выход низкого напряжения с высоким током.

На последней картинке показаны все компоненты трансформатора; слева направо показаны слои от внешней ленты до самой внутренней намотки и шпульки.

Огромная прибыль Apple

Я был удивлен, осознав, насколько огромна прибыль Apple от этих зарядных устройств. Эти зарядные устройства продаются примерно за 30 долларов. (если не подделка), но это почти вся прибыль. Samsung продает очень похожие зарядное устройство для куба примерно за 6-10 долларов, которое я тоже разобрал (подробности напишу позже). Зарядное устройство Apple более качественное, и, по моим оценкам, внутри него стоят дополнительные компоненты на сумму около доллара [14]. Но он продается на 20 долларов дороже.

Отзыв о безопасности зарядного устройства Apple в 2008 году

В 2008 году Apple отозвала зарядные устройства для iPhone из-за дефекта, когда штыри переменного тока могли выпасть из зарядного устройства и застрять в розетке. [15] К неисправным зарядным устройствам были прикреплены штыри с помощью того, что было описано как не более чем клей и «выдавать желаемое за действительное». [15] Apple заменила зарядные устройства модернизированной моделью, обозначенной зеленой точкой, показанной выше (которая неизбежно имитирует поддельные зарядные устройства).

Я решил посмотреть, какие улучшения безопасности Apple внесла в новое зарядное устройство, и сравнить с другими аналогичными зарядными устройствами.Я попытался вытащить вилки зарядного устройства Apple, зарядного устройства Samsung и поддельного зарядного устройства. Фальшивые зубцы достали с помощью плоскогубцев, так как их практически ничем не закрепляло, кроме трения. Штыри Samsung пришлось долго тянуть и крутить плоскогубцами, так как у них есть маленькие металлические язычки, удерживающие их на месте, но в итоге они вышли.

Когда я перешел к зарядному устройству Apple, зубцы не сдвинулись с места, даже когда я очень сильно тянул плоскогубцами, поэтому я достал Dremel и протер его через корпус, чтобы выяснить, что удерживает зубцы.У них есть большие металлические фланцы, встроенные в пластик корпуса, поэтому штырь не может вырваться из-за разрушения зарядного устройства. На фотографии показан штекер Apple (обратите внимание на толщину пластика, снятого с правой половины), контакт поддельного зарядного устройства, удерживаемый только трением, и контакт Samsung, удерживаемый небольшими, но прочными металлическими язычками.

Я впечатлен усилиями Apple по повышению безопасности зарядного устройства после отзыва. Они не просто немного улучшили штыри, чтобы сделать их более безопасными; очевидно, кому-то было сказано сделать все возможное, чтобы убедиться, что зубцы не могут вырваться снова ни при каких обстоятельствах.

Что делает зарядное устройство для iPhone от Apple особенным

Адаптер питания Apple явно представляет собой высококачественный источник питания, предназначенный для выработки тщательно отфильтрованной мощности. Apple, очевидно, приложила дополнительные усилия, чтобы уменьшить помехи от электромагнитных помех, вероятно, чтобы зарядное устройство не мешало работе сенсорного экрана. [16] Когда я открыл зарядное устройство, я ожидал найти стандартный дизайн, но я сравнил зарядное устройство с зарядным устройством Samsung и несколькими другими высококачественными промышленными разработками [17], и Apple выходит за рамки этих разработок по нескольким направлениям.

Входной переменный ток фильтруется через крошечное ферритовое кольцо на пластиковом корпусе (см. Фото ниже). Выход диодного моста фильтруется двумя большими конденсаторами и катушкой индуктивности. Два других демпфера R-C фильтруют диодный мост, который я видел только в других источниках питания аудио, чтобы предотвратить гудение 60 Гц; [6] возможно, это улучшает впечатление от прослушивания iTunes. В других разобранных мною зарядных устройствах не используется ферритовое кольцо, а обычно используется только один конденсатор фильтра. Плата первичной схемы имеет заземленный металлический экран над высокочастотными компонентами (см. Фото), которого я больше нигде не видел.Трансформатор имеет экранирующую обмотку для поглощения электромагнитных помех. В выходной цепи используются три конденсатора, включая два относительно дорогих танталовых [14] и катушку индуктивности для фильтрации, тогда как многие источники питания используют только один конденсатор. Конденсатор Y обычно не используется в других конструкциях. Резонансная зажимная схема является в высшей степени инновационной. [9]

Конструкция Apple обеспечивает дополнительную безопасность несколькими способами, которые обсуждались ранее: сверхмощные контакты переменного тока и сложная схема отключения при перегреве / перенапряжении.Расстояние изоляции Apple между первичной и вторичной обмотками, похоже, выходит за рамки установленных правил.

Выводы

Зарядное устройство для iPhone от Apple вмещает множество технологий в небольшое пространство. Apple приложила дополнительные усилия, чтобы обеспечить более высокое качество и безопасность, чем зарядные устройства других известных брендов, но за это качество приходится платить.

Если вас интересуют источники питания, ознакомьтесь с другими моими статьями: «Крошечный, дешевый, опасный»: «Внутри (поддельного) зарядного устройства для iPhone», где я разбираю устройство за 2 доллара.79 зарядное устройство для iPhone и обнаружите, что оно нарушает многие правила безопасности; не покупайте одно из них. Также обратите внимание на то, что Apple не произвела революцию в источниках питания; новые транзисторы сделали что исследует историю импульсных источников питания. Чтобы увидеть, как адаптер Apple разобран, посмотрите видеоролики, созданные scourtheearth и Ladyada. Наконец, если у вас есть интересное зарядное устройство, которое вам не нужно, отправьте его мне, и, возможно, я опишу его подробный разбор.

Также смотрите комментарии к Hacker News.

Примечания и ссылки

[1] Вы можете задаться вопросом, почему напряжение постоянного тока внутри блока питания намного выше, чем напряжение в сети. Напряжение постоянного тока примерно в sqrt (2) раз больше напряжения переменного тока, так как диод заряжает конденсатор до пика сигнала переменного тока. Таким образом, входное напряжение от 100 до 240 вольт переменного тока преобразуется в постоянное напряжение от 145 до 345 вольт внутри. Этого недостаточно, чтобы официально считаться высоким напряжением, но для удобства я назову это высоким напряжением. Согласно стандартам, все, что ниже 50 В переменного тока или 120 В постоянного тока, считается сверхнизким напряжением и считается безопасным при нормальных условиях.Но для удобства я буду называть выход 5 В низким напряжением.

[2] В источнике питания Apple используется обратная схема, в которой трансформатор работает «в обратном направлении», чем вы могли ожидать. Когда в трансформатор подается импульс напряжения, выходной диод блокирует выход, поэтому выход отсутствует – вместо этого создается магнитное поле. Когда подача напряжения прекращается, магнитное поле разрушается, вызывая выход напряжения из трансформатора. Источники питания с обратной связью очень распространены для источников питания с малой мощностью.

[3] Размер первичной платы составляет около 22,5 мм на 20,0 мм, а вторичной платы – около 22,2 мм на 20,2 мм. [4] Для получения дополнительной информации о конденсаторах X и Y см. Презентацию Kemet и «Проектирование источников питания с низким током утечки».

[5] Для наглядности перед тем, как делать снимки в этой статье, была снята изоляция. Конденсатор Y был покрыт черной термоусадочной трубкой, сбоку цепи была обмотана изолента, плавкий резистор был покрыт черной термоусадочной трубкой, а над USB-разъемом была черная изолирующая крышка.

[6] Демпферные цепи можно использовать для уменьшения шума 60 Гц, создаваемого диодным мостом в источниках питания аудиосистемы. Подробный справочник по демпферам R-C для диодов источника питания аудиосигнала – это Расчет оптимальных демпферов, а пример проекта – Конструкция источника питания усилителя аудиосигнала.

[7] Источник питания управляется микросхемой контроллера квазирезонансного SMPS (импульсного источника питания) L6565 (техническое описание). (Разумеется, чип может быть чем-то другим, но схема точно соответствует L6565 и никакому другому чипу, который я исследовал.)

Для повышения эффективности и уменьшения помех в чипе используется метод, известный как квазирезонанс, который был впервые разработан в 1980-х годах. Выходная цепь устроена так, что при отключении питания напряжение трансформатора будет колебаться. Когда напряжение достигает нуля, транзистор снова включается. Это известно как переключение при нулевом напряжении, потому что транзистор переключается, когда на нем практически нет напряжения, что сводит к минимуму потери мощности и помехи во время переключения.Схема остается включенной в течение переменного времени (в зависимости от требуемой мощности), а затем снова выключается, повторяя процесс. (Для получения дополнительной информации см. Исследование квазирезонансных преобразователей для источников питания.)

Одним из интересных последствий квазирезонанса является то, что частота переключения изменяется в зависимости от нагрузки (типичное значение составляет 70 кГц). В ранних источниках питания, таких как блок питания Apple II, для регулирования мощности использовались простые цепи переменной частоты. Но в 1980-х годах эти схемы были заменены микросхемами контроллеров, которые переключались с фиксированной частотой, но изменяли ширину импульсов (известную как ШИМ).Теперь усовершенствованные ИС контроллеров вернулись к регулированию частоты. Но кроме того, в сверхдешевых подделках используются схемы переменной частоты, практически идентичные Apple II. Таким образом, и высокопроизводительные, и недорогие зарядные устройства теперь вернулись к переменной частоте.

Мне потребовалось много времени, чтобы понять, что маркировка «FLEX01» на микросхеме контроллера указывает на Flextronics, а X на микросхеме был от логотипа Flextronics: . Я предполагаю, что на чипе есть такая маркировка, потому что он производится для Flextronics.Маркировка «EB936» на микросхеме может быть собственным номером детали Flextronics или кодом даты.

[8] Я думал, что Flextronics – это просто сборщик электроники, и я был удивлен, узнав, что Flextronics делает множество инновационных разработок и имеет буквально тысячи патентов. Я думаю, что Flextronics заслуживает большего признания за свои разработки. (Обратите внимание, что Flextronics – это другая компания, чем Foxconn, которая производит iPad и iPhone и вызывает разногласия по поводу условий работы).

Изображение выше взято из патента Flextronics 7,978,489: «Интегрированные преобразователи мощности» описывает адаптер, который выглядит так же, как зарядное устройство для iPhone.Сам патент представляет собой сумку из 63 различных пунктов формулы (пружинные контакты, экраны EMI, термопрокладочный материал), большинство из которых фактически не имеют отношения к зарядному устройству iPhone.

[9] В патенте Flextronics 7 924 578: Квазирезонансная схема резервуара с двумя выводами описывает резонансную схему, используемую в зарядном устройстве iPhone, которая показана на следующей схеме. Транзистор Q2 приводит в действие трансформатор. Транзистор Q1 – это фиксирующий транзистор, который направляет скачок напряжения от трансформатора на резонансный конденсатор C13.Инновационная часть этой схемы заключается в том, что Q1 не требует специальной схемы управления, как другие схемы с активными фиксаторами; он питается от конденсаторов и диодов. В большинстве источников питания зарядных устройств, напротив, используется простой зажим резистор-конденсатор-диод, который рассеивает энергию в резисторе. [18]

Более поздние патенты Flextronics расширяют резонансный контур еще большим количеством диодов и конденсаторов: см. Патенты 7 830 676, 7 760 519 и 8,000 112

[10] Apple указывает тип зарядного устройства с помощью запатентованной технологии сопротивлений на контактах USB D + и D-. Подробнее о протоколах зарядки USB см. В моих предыдущих ссылках.

[11] Одна загадочная особенность зарядного устройства Apple – вторая цепь обратной связи, отслеживающая температуру и выходное напряжение. Эта схема на вторичной плате состоит из термистора, второго регулятора 431 и нескольких других компонентов для контроля температуры и напряжения. Выход подключен через второй оптрон к другим схемам на другой стороне вторичной платы. Два транзистора подключены к SCR-подобной защелке лома, которая закорачивает вспомогательное питание, а также отключает IC контроллера.Эта схема кажется чрезмерно сложной для этой задачи, тем более что многие микросхемы контроллеров имеют эту функцию. Я могу неправильно понять эту схему, потому что кажется, что Apple излишне занимала место и дорогие компоненты (возможно, стоимостью 25 центов), реализуя эту функцию в таких условиях. сложный способ.

[12] Обратите внимание на загадочную надпись «Для использования с оборудованием информационных технологий» на внешней стороне зарядного устройства. Это указывает на то, что зарядное устройство соответствует стандарту безопасности UL 60950-1, в котором указаны различные необходимые изоляционные расстояния.Для краткого обзора изоляционных расстояний см. Раздел «Разделение цепей i-Spec» и некоторые из моих предыдущих ссылок.

[13] Некоторые примечания по используемым компонентам: На основной плате корпус JS4 представляет собой два диода в одном корпусе. Входные диоды с маркировкой 1JLGE9 представляют собой диоды 1J 600V 1A. Переключающие транзисторы представляют собой N-канальные полевые МОП-транзисторы 1HNK60, 600 В, 1 А. Значения многих резисторов и конденсаторов указываются с помощью стандартной трехзначной маркировки SMD (две цифры, а затем мощность десять, что дает Ом или пикофарады).

На вторичной плате конденсатор «330 j90» представляет собой танталовый полимерный конденсатор Sanyo POSCAP 300 мФ 6,3 В (j означает 6,3 В, а 90 – это код даты). 1R5 обозначает индуктивность 1,5 мкГн. GB9 – это прецизионный шунтирующий стабилизатор с низким катодным током AS431I, регулируемый по низкому катодному току, а 431 – это обычный регулятор TL431. SCD34 – это выпрямитель Шоттки на 3 А, 40 В. YCW – это неопознанный транзистор NPN, а GYW – неопознанный транзистор PNP. Конденсатор Y с маркировкой «MC B221K X1 400V Y1 250V» представляет собой Y-конденсатор 220 пФ.Конденсатор «107A» представляет собой танталовый конденсатор емкостью 100 мкФ 10 В (A означает 10 В). Оптопары PS2801-1. (Все эти обозначения компонентов следует рассматривать как предварительные, вместе со схемой.)

[14] Чтобы получить приблизительное представление о том, сколько стоят компоненты в зарядном устройстве, я посмотрел цены на некоторые компоненты на сайте octopart.com. Эти цены – лучшие цены, которые я смог найти после краткого поиска, в количестве 1000 штук, пытаясь точно сопоставить детали. Я должен предположить, что цены Apple значительно лучше этих цен.

Компонент	Цена
0402 SMD резистор	$ 0.002
0805 SMD конденсатор	$ 0.007
SMD3 9034 9034 9034 9034 9034 9033 9034 9034 9033 9034 SMD транзистор			9033 1A 600V (1J) диод	$ 0,06
термистор	$ 0,07
Y конденсатор	$ 0,08
3. Электролитический конденсатор 3 мкФ 400 В	0,10 долл. США
TL431	долл. США	$ 0,22
Разъем USB	$ 0,33
Танталовый конденсатор 100 мкФ	$ 0,34
L6565 IC	$ 0.55
Танталовый полимерный конденсатор 330 мкФ (Sanyo POSCAP)	$ 0,98
Обратный трансформатор	$ 1,36

Несколько заметок. Подходящие трансформаторы обычно изготавливаются на заказ, и цены везде разные, поэтому я не очень уверен в этой цене. Я думаю, что цена POSCAP высока, потому что я искал точного производителя, но танталовые конденсаторы в целом довольно дороги. Удивительно, насколько дешевы резисторы и конденсаторы SMD: доли копейки.

[15] Об отзыве зарядных устройств Apple было объявлено в 2008 году. Сообщения в блогах показали, что штыри на зарядном устройстве были прикреплены только с помощью 1/8 дюйма металла и небольшого количества клея. Apple отзывает адаптеры питания iPhone 3G в проводной сети, предоставляет более подробную информацию.

[16] Низкокачественные зарядные устройства мешают работе с сенсорными экранами, и это подробно описано в Noise Wars: Projected Capacity наносит ответный удар. (Клиенты также сообщают о проблемах с сенсорным экраном из-за дешевых зарядных устройств на Amazon и других сайтах.)

[17] Существует множество промышленных разработок USB-преобразователей переменного / постоянного тока в диапазоне 5 Вт.Образцы образцов доступны в iWatt, Fairchild, STMicroelectronics, Texas Instruments, ON Semiconductor и Maxim.

[18] Когда диод или транзистор переключается, он создает всплеск напряжения, который можно контролировать с помощью демпфирующей цепи или схемы ограничения. Для получения дополнительной информации о демпферах и зажимах см. Пассивные демпферы без потерь для высокочастотного преобразования ШИМ и Справочное руководство по импульсным источникам питания.

Зарядное устройство для сотового телефона Блок питания для ваших проектов

Ваши аккумуляторы когда-нибудь разряжались во время эксперимента? Разве это не разочаровывает? В этом проекте мы превратим старое зарядное устройство для сотового телефона в источник питания, который вы сможете подключить к своим электронным проектам. Выходное напряжение большинства зарядных устройств для сотовых телефонов составляет от 5 до 12 вольт (идеально для любителей электроники). Все, что вам нужно для начала, – это набор старых зарядных устройств для сотовых телефонов и пара приспособлений для зачистки проводов.
1.) Сначала возьмите зарядное устройство и поищите небольшую наклейку на переходной части зарядного устройства (иногда вместо этого она вставляется в адаптер). На наклейке найдите слово «вывод». Посмотрите справа от «output», и зарядное устройство должно сказать что-то вроде 12VDC 500 mA. Это зарядное устройство рассчитано на 12 вольт постоянного или постоянного тока.Просматривайте зарядные устройства мобильного телефона, пока не найдете нужное напряжение.
2.) После того, как вы выбрали правильное зарядное устройство для эксперимента, отрежьте конец шнура, который подключается к телефону.
3.) Затем разъедините шнур и зачистите концы двух проводов. Для некоторых шнуров может быть только один кусок шнура, содержащий два провода внутри. Для этого типа адаптера просто зачистите внешний провод, чтобы обнажить внутренние провода, а затем зачистите концы двух проводов внутри.
Разве это не было просто? Теперь вы можете подключить два провода к вашей цепи, а затем подключить зарядное устройство к стене. Убедитесь, что два провода не касаются друг друга. Зарядное устройство для телефона должно выдавать примерно такое же напряжение, как указано в графе «выход». Теперь вам не придется прекращать эксперименты только потому, что у вас разрядятся батареи. Эти блоки питания для сотовых телефонов подключаются к стене и питают напряжение столько, сколько вам нужно.

Предупреждение
Поскольку зарядные устройства для сотовых телефонов подключаются к розетке, они имеют дело с высоким напряжением и силой тока.Хотя адаптер преобразует напряжение и силу тока в гораздо более низкие значения, всегда будьте особенно осторожны. Завершайте этот проект и экспериментируйте с ним на свой страх и риск.

Медь и электричество – с упором на трансформаторы и сеть

Использование трансформаторов
Мы используем трансформаторы для изменения величины напряжения. Мы можем понизить напряжение с высокого до более низкого, например, в зарядном устройстве для мобильного телефона, или мы можем повысить его, например, на электростанции, чтобы получить очень высокое напряжение, необходимое для передачи электроэнергии через национальные сети. Сетевые линии электропередач.Принципы те же. Трансформатор имеет две катушки – первичную и вторичную. В первичной катушке протекает переменный ток, который вызывает напряжение во вторичной катушке.

Посмотрим, почему.

Принципы трансформатора
Представьте себе две катушки рядом друг с другом. Первичная катушка является частью цепи с батареей. Вторичная катушка подключена к амперметру.

Когда мы замыкаем переключатель в первичной цепи, амперметр щелкает вправо.Когда мы открываем переключатель, амперметр щелкает влево.

Наведенный ток отсутствует, когда переключатель остается открытым или замкнутым. То есть для постоянного тока в первичной катушке ток во вторичной катушке отсутствует.

Это связано с тем, что первичная катушка ведет себя как электромагнит, когда мы замыкаем переключатель. Это как если бы мы подтолкнули стержневой магнит ко вторичной катушке. Это индуцирует напряжение во вторичной катушке, но только во время движения «магнита», т.е.пока ток меняется. Когда магнитное поле стабилизируется, во вторичной катушке отсутствует наведенная электродвижущая сила (ЭДС).

Когда мы размыкаем выключатель, электромагнит выключается. Это похоже на отрыв стержневого магнита от вторичной катушки. Опять же, это вызывает ЭДС (в противоположном направлении).

Первичная катушка создает магнитное поле во вторичной катушке. Только при изменении этого магнитного поля мы получаем ЭДС, индуцированную во вторичной катушке.

Трансформаторы
Мы можем заставить магнитное поле продолжать изменяться, используя переменный ток в первичной обмотке.

Создает магнитное поле во вторичной катушке. Поскольку ток переменный, магнитное поле также меняется взад и вперед. Это изменяющееся магнитное поле индуцирует переменную ЭДС во вторичной катушке.

Важно, чтобы во вторичной катушке было как можно более сильное магнитное поле. Для этого мы можем пропустить через катушки сердечник из мягкого железа.Сердечник из мягкого железа увеличивает плотность магнитного потока и направляет магнитное поле от первичной катушки ко вторичной катушке. Это увеличивает наведенную ЭДС. Железо – это «мягкий» магнитный материал, поэтому для изменения магнитного поля внутри него требуется очень мало энергии. В современных трансформаторах в качестве альтернативы железу часто используется кремнистая сталь, которая также является магнитомягкой.

Наилучший эффект мы получаем, устанавливая катушки на замкнутый контур из мягкого железа. Так мы строим трансформаторы.

Трансформаторы и коэффициент трансформации
Из закона Фарадея мы можем сделать вывод, что чем больше скорость изменения магнитного поля, тем больше индуцированная ЭДС. Кроме того, чем больше витков на вторичной катушке, тем больше наведенная ЭДС. Если мы увеличим количество витков вторичной катушки, выходное напряжение возрастет пропорционально.

Мы обнаружили, что отношение наведенной ЭДС к входному напряжению такое же, как отношение витков вторичной катушки к виткам первичной катушки.

Индуцированная ЭДС / Входное напряжение = Включает вторичную катушку / Включает первичную катушку

V _выход / V _дюйм = N _s / N _p

Понижающие трансформаторы
Если количество витков вторичной обмотки меньше числа витков первичной обмотки, то выходное напряжение будет меньше входного.Мы называем этот тип трансформатора понижающим трансформатором. Мы используем понижающий трансформатор для понижения напряжения с высокого до низкого.

В электронном оборудовании (например, телевизорах и радиоприемниках) используется понижающий трансформатор для снижения напряжения сети с 230 В до рабочего напряжения электроники.

Зарядные устройства для мобильных телефонов содержат понижающий трансформатор для преобразования входного 220 В в рабочее выходное напряжение около 5 В.

Медные обмотки в трансформаторе.

Повышающие трансформаторы
Если вторичная катушка имеет больше витков, чем первичная, то выходное напряжение больше входного. Мы называем это повышающим трансформатором.

Повышающие трансформаторы повышают напряжение от генераторов на электростанции для передачи по высоковольтным кабелям в сети.

Сначала может показаться, что мы что-то получаем даром. Однако это не тот случай, когда мы рассматриваем количество энергии, входящей в трансформатор и выходящей из него.Мы никогда не получаем больше энергии, чем вкладываем. Напряжение на выходе может быть больше, но ток будет больше на входе. Мощность равна напряжению x току. Следовательно, в идеальном трансформаторе мощность на входе и на выходе будет одинаковой.

(Любезно предоставлено Physbot.co.uk.)

Увеличение числа витков вторичной обмотки дает повышающий трансформатор. Vp = входное напряжение и Vs = выходное напряжение.

(Любезно предоставлено Physbot.co.uk.)

Уменьшение числа витков вторичной обмотки дает понижающий трансформатор.Vp = входное напряжение и Vs = выходное напряжение.

Сетка

Использование трансформаторов
В Великобритании Национальная электросеть полагается на трансформаторы. Между электростанцией и бытовым потребителем есть как минимум пять трансформаторов.

Это связано с тем, что мы используем высокое напряжение для передачи электрического тока на большие расстояния, а в наших домах мы используем малое напряжение. Высокие напряжения передачи предназначены для уменьшения больших потерь от джоулей нагрева в кабелях передачи, а низкие напряжения в доме – по соображениям безопасности.

Напряжение передачи
Представьте, что мы хотим снабдить небольшой город электричеством. Средняя мощность, необходимая городу, составляет 100 МВт. Национальная сеть должна обеспечивать эту мощность. Если мы используем небольшое напряжение передачи (20 кВ), в кабелях передачи должен быть большой ток (5000 А). Это приведет к перегреву линий электропередачи и потере энергии. Потраченная впустую мощность увеличивается пропорционально квадрату тока.

(С любезного разрешения BBC Bitesize Transformers в National Grid.)

Национальная сеть используется для распределения электроэнергии по стране от электростанций до потребителей.

Если мы используем высокое напряжение передачи (400 кВ), то ток, который должен протекать в город, будет меньше (и по-прежнему будет обеспечивать такую ​​же мощность). Меньший ток вызывает меньший нагрев кабелей передачи. Так меньше отходов.

В таблице ниже показаны расчеты.

Кол-во	Используемая формула	Низкий V	высокий V
Потребляемая мощность в городе (Вт)	P из	100 000 000
Напряжение питания в городе (В)	В из	20 000	400 000
Ток, необходимый для обеспечения питания (A)	P выход = V выход x I	5 000	250
Джоулевое нагревание в силовых кабелях (Вт)	P отходы = I 2 R	75 000 000	187 500
Мощность, необходимая электростанции (Вт)	P на входе = P отходы + P на выходе	175 000 000	100 187 500 90 341
КПД системы (%)	эфф = (100 * P из ) ÷ P из	57. 1	99,8

Таблица 1: Рабочие примеры для низкого напряжения передачи (20 кВ) и высокого напряжения (400 кВ). Сопротивление кабеля принято 3 Вт.

Обратите внимание, что когда напряжение передачи в 20 раз больше, требуемый ток также уменьшается в 20 раз. Однако потери мощности уменьшаются в 400 раз (= 20 ² ). Это потому, что джоулевое нагревание зависит от квадрата тока.

Лучшие трансформаторы
Трансформаторы высокоэффективны.Самые лучшие из них могут достичь КПД 99,5%, но с большей вероятностью эффективность будет около 98%. Поскольку электричество должно пройти как минимум через пять трансформаторов, прежде чем достигнет потребителя, их общий КПД составляет около 92%. В Великобритании около 8,5% всей вырабатываемой электроэнергии теряется в энергосистемах и распределительных сетях.

Большинство трансформаторов в системе было установлено в 1960-х годах, когда спрос на электроэнергию быстро увеличивался. КПД многих из этих 40-летних трансформаторов низок по сравнению с лучшими современными методами.На самом деле, относительно плохие трансформаторы все еще устанавливаются, поэтому система не обязательно улучшается с новыми трансформаторами.

Поэтому желательно производить и устанавливать более эффективные трансформаторы.

Произошли потери:

• в первичной обмотке и вторичной обмотке (из-за их электрического сопротивления)
• в сердечнике (потому что энергия теряется при изменении магнитного поля, и потому что в сердечнике индуцируются небольшие токи, и эта энергия тратится).

Потери в сердечнике минимизированы за счет использования в сердечнике высококачественной стали.

Потери в катушках известны как потери нагрузки. Они увеличиваются пропорционально квадрату тока, снимаемого с трансформатора. Потери нагрузки сводятся к минимуму за счет использования медных обмоток с низким сопротивлением.

Как работает зарядное устройство для мобильного телефона

В наши дни очень распространены мобильные телефоны и зарядные устройства. Большинство из нас используют его в повседневной жизни. Фактически они используются для зарядки батарей внутри мобильных телефонов, обеспечивая им постоянное напряжение и ток низкого уровня.Для зарядки разных мобильных телефонов могут использоваться разные типы зарядных устройств, но основные функции у них практически одинаковы.

Рис. 1: Изображение мобильного зарядного устройства

На изображении выше показано обычно используемое мобильное зарядное устройство.

Печатная плата с компонентами

Рис. 2: Схема печатной платы мобильного зарядного устройства

Открыв внешние винты, мы увидим печатную плату, содержащую большинство компонентов, как показано на изображении выше.

Рис. 3: Четыре диода, вставленные в печатную плату мобильного зарядного устройства

Четыре диода, показанные на верхнем рисунке, образуют схему двухполупериодного выпрямителя. Работа выпрямителя объясняется далее в статье.

Прочие компоненты

Рис. 4: Компоненты печатной платы – конденсаторы, транзисторы, диоды и резисторы

На изображении выше хорошо видны компоненты, которые используются в схеме – конденсаторы, транзисторы, диоды и резисторы.

Рис.5: Импульсный трансформатор мобильного зарядного устройства

Импульсный трансформатор, показанный на изображении выше, является трансформатором специального назначения.

рабочий

Рис.6: Светодиод мобильного зарядного устройства

Когда зарядное устройство подключено к источнику переменного тока, светодиод начинает светиться, указывая на правильную работу зарядного устройства.

Рабочий

Последние мобильные зарядные устройства представляют собой блоки питания, в которых используется технология импульсного источника питания (SMPS). Чтобы понять принцип работы мобильного зарядного устройства, нам необходимо понять концепцию блока питания (PSU). Блок питания – это устройство, которое передает электрическую энергию от одного конца к другому, изменяя свои основные характеристики в соответствии с требованиями. Примером блока питания является приложение, которое преобразует напряжение сети переменного тока в регулируемое напряжение постоянного тока. Блоки питания бывают двух типов в зависимости от режима работы – Linier и Switching.

В этих зарядных устройствах с переключаемым режимом передача энергии осуществляется путем постоянного включения и выключения электрических компонентов (катушки индуктивности, конденсатора и т.д.).Мы можем контролировать выходное напряжение / ток, изменяя рабочий цикл, частоту или соответствующую фазу. Использование технологии SMPS делает зарядные устройства меньше и легче за счет исключения низкочастотных трансформаторов. Он также обеспечивает большую эффективность, чем традиционные методы, в которых используются громоздкие трансформаторы.

Источник переменного тока сначала поступает через сетевые фильтры в зарядном устройстве. Сетевые фильтры – это разновидности электронных фильтров, которые устанавливаются между электронным устройством и внешней линией для изменения / ослабления эффекта электромагнитных помех.Теперь отфильтрованный сигнал проходит через схему двухполупериодного мостового выпрямителя. Выпрямитель преобразует переменное напряжение в постоянное.

Выходное постоянное напряжение из схемы выпрямителя проходит через схему коррекции коэффициента мощности (PFC), которая управляет силовыми цепями с максимальной эффективностью. Далее сигнал напряжения передается на импульсный трансформатор, который представляет собой специальный тип трансформатора, оптимизированный для генерации прямоугольных электрических импульсов.

Импульсные трансформаторы делятся на две категории – силовые и сигнальные трансформаторы.Здесь используется силовой трансформатор. Он снижает уровень входного напряжения и дает мощность низкого напряжения, которая точно необходима для зарядки аккумулятора.