葛-華為HW-05200C3W充電器工作原理

葛-華為HW-05200C3W充電器工作原理華為HW-05200C3W充電器工作原理1．華為HW-05200CW3充電器如圖1所示為華為USB手機(jī)充電器HW-050200C3W。產(chǎn)品規(guī)格：輸入AC100～240V，50Hz/60Hz&0.5A（MAX）；輸出5.0V@2A。圖1

華為USB手機(jī)充電器HW-0502003CW如圖2所示為華為USB手機(jī)充電器HW-050200C3W電路原理圖。市電經(jīng)保險(xiǎn)絲F1輸入，DB1橋堆式整流、、與組成型濾波電路；濾波后的電壓經(jīng)變壓器T1初級(jí)繞組加到開關(guān)管Q1(SW6070）的漏極。是磁阻，抑制差模干擾。DR1是壓敏電阻，防止雷擊等浪涌電壓可能對(duì)開關(guān)電源造成的損壞。圖2

華為USB手機(jī)充電器HW-050200C3W電路原理圖在本電路中用到集成式開關(guān)控制器FAN104，是美國(guó)Fairchild公司出品的初級(jí)反饋（PSR）PWM控制器。開關(guān)控制器FAN104采用SOIC8封裝，各管腳說(shuō)明見表4-4。表4-4

開關(guān)控制器FAN104引腳功能管

腳管腳名稱功

能說(shuō)

明1CS電路檢測(cè)此腳連接一個(gè)電流檢測(cè)電阻，用于檢測(cè)在恒壓（CV）調(diào)節(jié)中進(jìn)行峰值電流模式控制的MOSFET電流，并在恒流（CC）調(diào)節(jié)中進(jìn)行輸出電流調(diào)節(jié)。2柵極PWM信號(hào)輸出此腳內(nèi)部采用圖騰柱輸出驅(qū)動(dòng)器，用于驅(qū)動(dòng)功率MOSFET。3VDD電源集成電路工作電流和MOSFET驅(qū)動(dòng)電流通過(guò)此腳提供，外接濾波電容器；啟動(dòng)和關(guān)斷的閥值電壓分別為16V和5V；工作電流低于3.5mA。4COMR導(dǎo)線補(bǔ)償在該腳與GND之間連接電容和電阻，用于補(bǔ)償恒壓（CV）調(diào)節(jié)中，因輸出導(dǎo)線損耗而導(dǎo)致的電壓降落。5VS電壓檢測(cè)該腳檢測(cè)輸出電壓信息和放電時(shí)間，以便進(jìn)行恒壓（CV）和恒流（CC）調(diào)節(jié)；該引腳連接一個(gè)自變壓器輔助繞組的分壓電阻。6GND接地

7NC空腳

8HV直流高壓接外部高壓直流母線，經(jīng)內(nèi)高壓電流源轉(zhuǎn)換成工作電壓VDD是啟動(dòng)電阻，把直流母線的高壓送到FAN104的8腳，內(nèi)部振蕩器開始工作，2腳輸出PWM脈沖，隨后輔助繞組和次級(jí)繞組產(chǎn)生脈沖電壓。輔助繞組的脈沖電壓一路經(jīng)二極管D6、整流給FAN104供電；另一路經(jīng)電阻與分壓（濾波雜波）加到內(nèi)部電壓誤差放大器反相端（見下文），與同相端的精密基準(zhǔn)電壓比較，輸出放大的電壓誤差信號(hào)COMV，控制2腳輸出PWM的占空比。FAN104的1腳用于檢測(cè)開關(guān)管的峰值電流，并聯(lián)電阻的壓降正比于其電流。在恒流輸出時(shí)，1腳檢測(cè)的正比于開關(guān)管的峰值電流的電壓，加到內(nèi)部電流誤差放大器反相端，與同相端的精密基準(zhǔn)電壓比較，輸出放大的電流誤差信號(hào)COMI，控制2腳輸出PWM的占空比。本電路省去了光耦、降低了成本。但因輸出電壓與、及初次匝比有關(guān)，因此一旦確定了初次匝比，若要設(shè)計(jì)輸出電壓為5V，則、的比值就定了，實(shí)際選擇、的阻值時(shí)，未必符合標(biāo)準(zhǔn)系列。比如，電路圖中、的值都不是標(biāo)準(zhǔn)系列的阻值。若把接地端斷開串接不同電阻到，負(fù)載時(shí)（給充電寶充電）輸出電壓也不同：串接的電阻越大，輸出的電壓越低。比如，820Ω時(shí)，開關(guān)頻率約為57kHz，輸出電壓為4.80V；1.5kΩ時(shí)，開關(guān)頻率約為40kHz，輸出電壓為4.64V。如圖3所示空載與負(fù)載（給充電寶充電）時(shí)，F(xiàn)AN104的2腳與開關(guān)管漏極的電壓波形。當(dāng)負(fù)載加重時(shí)，工作頻率提高到85kHz且不再隨負(fù)載加重而提高（參見蘋果iphone5充電器滿載工作波形）。圖3FAN104W的2腳與Q1漏極電壓波形若輸出短路，F(xiàn)AN104的2腳會(huì)間歇輸出占空比很小的PWM，如圖4所示。也就是說(shuō)FAN104具有關(guān)斷重啟功能，在最惡劣的故障發(fā)生時(shí)起保護(hù)作用。圖4

輸出短路FAN301的2腳會(huì)間歇輸出占空比很小的PWM二、負(fù)載能力1、負(fù)載10歐，輸出電壓4.93V，輸出電流493mA，輸出功率2.43W2、負(fù)載5歐，輸出電壓4.97V，輸出電流994mA，輸出功率4.94W3、負(fù)載10/3歐，輸出電壓5.01V，輸出電流1.5A，輸出功率7.5W4、負(fù)載2.5歐，輸出電壓5.04V，輸出電流2A，輸出功率10W可見華為本款充電器輸出電流果然有其標(biāo)稱的2A。5、負(fù)載2歐，輸出電壓4.16V，輸出電流2.08A，輸出功率8.65W可見，當(dāng)輸出電流超出2A時(shí)，輸出電壓下降。開關(guān)控制器工作于恒流（CC）模式。6、負(fù)載充電寶，輸出電壓4.97V（筆者利用諾基亞充電器電路板輸出線路中的0.1歐電阻，串接在輸出電路中，通過(guò)測(cè)量電阻兩端壓降，可知輸出電流。由于串接的電阻很小，對(duì)輸出電壓及輸出電流的影響可以忽略不計(jì)）7、負(fù)載充電寶，輸出電流982mA（測(cè)得0.1歐電阻壓降為98.2mV,可知輸出電流為98