電子工程學院課外學分申請書題目：手機萬能充班級：B1032姓名：方志威學號：30專業(yè)：電氣自動化實驗室：開放實驗室設計時間：2012年10月17日——2012年11月7日審批意見：指導教師：陳朝峰1.設計方案該萬能充實質就是一個小型開關電源電路，整個電路大致可分為以下幾個部分：輸入整流濾波電路、開關振蕩電路、過壓保護電路、次級整流濾波電路、穩(wěn)壓輸出電路、自動識別極性及充電電路、跑馬燈充電指示電路等。2.基本原理當充電器插到交流電源上后，220V交流電壓經(jīng)D1半波整流、C1濾波，得到約300V左右的直流電壓。由Q1、T1、R1、R3、R4、R5、C2等元件組成的開關振蕩電路將直流轉換為高頻交流，振蕩過程如下：通電瞬間，+300V電壓通過啟動電阻R1為開關管Q1提供從無到有增大的基極電流IB，Q1集電極也隨之產生從無到有增大的集電極電流IC，該電流流經(jīng)開關變壓器T1的1-2繞組，產生上正下負的自感應電動勢，同時在T1的正反饋繞組3-4中也感應出上正下負的互感電動勢，該電動勢經(jīng)R3、C2等反饋到Q1的基極，使IB進一步增大，這是一個強烈的正反饋過程：IB↑→IC↑→T1（1-2、3-4繞組）感應電動勢極性→IB↑在這個正反饋的作用下，Q1迅速進入飽和狀態(tài)，變壓器T1儲存磁場能量。此后正反饋繞組不斷的對電容C2充電，極性為上負下正，從而使Q1基極電壓不斷下降，最后使Q1退出飽和狀態(tài)，T11-2繞組的電流呈減小趨勢，T1各繞組的感應電動勢全部翻轉，此時T13-4繞組的感應電動勢極性為上負下正，該電動勢反饋到Q1的基極后，使IB進一步減小，如此循環(huán)，進入另一個強烈正反饋過程，使Q1迅速截止。隨后C2在自身放電及+300V對它的反向充電的作用下，又使Q1基極電壓回升，進入下一輪循環(huán)，從而產生周期性的振蕩，使Q1工作在不斷的開、關狀態(tài)下。在Q1截止期間，T1次級繞組（5-6繞組）感應電動勢的極性為上正下負，此時D3導通，該電動勢對電容C4充電，在C4上得到約10V（帶負載時約7.6V）左右的直流電壓，向負載供電。在T1正反饋繞組外還設有由D2、C3、Z1組成的過壓保護電路，當220V電源電壓異常升高導致輸出電壓也升高時，過壓保護電路中的穩(wěn)壓二極管Z1將反向擊穿導通，使開關管停振，輸出端無電壓，起到保護作用。Q3的基極在5.1V穩(wěn)壓二極管的作用下，電壓穩(wěn)定在5V左右，Q3發(fā)射極電壓約為4.2V。Q4-Q7組成能自動切換極性的充電回路。被充電的手機電池接到U1與U2之間時，當電池極性為如圖1所示左負右正的時候，位于對角線上的Q4與Q6將導通，Q5與Q7截止，充電電流方向如圖1中箭頭所示；當電池反接時，則Q5與Q7導通、Q4與Q6截止，充電電流方向與剛才相反。即無論電池極性如何，該電路均能保證按正確的極性為電池充電。LED7為電源指示燈，充電器插上220V交流電時，該燈即發(fā)光，在充電過程中熄滅，直至電池充滿后再次發(fā)光。LED1-LED6兩兩串聯(lián)組成三組跑馬燈指示電路，在跑馬燈控制芯片ZXT-604的控制下，三組發(fā)光二極管將輪流發(fā)光，由于這六只發(fā)光二極管在電路板上交叉布局安裝，所以在充電過程中，形成跑馬燈（旋轉）的充電指示效果。由于在未插上充電電池時，Q2處于微導通狀態(tài)，其C極電壓僅為約1.2V，此時，只有電源指示燈LED7處于正偏狀態(tài)發(fā)光，而跑馬燈電路因達不到工作電壓不工作，LED1-LED6不發(fā)光。而插上電池后的充電過程中，由于Q3導通增強，使Q2處于飽和導通狀態(tài)，其C極電壓達到約7.6V左右，此時電源指示燈LED7因反偏而熄滅，而跑馬燈電路得電工作，LED1-LED6輪流發(fā)光以作為充電指示3.電路圖4.元器件清單列表序號參數(shù)序號參數(shù)序號參數(shù)電容LED6藍色（發(fā)光二極管）R8470ΩC12.2uF/400V電解LED7紅色（發(fā)光二極管）R9470ΩC2152瓷片電容三極管R1010ΩC32.2uF/50V電解Q1D13001（NPN）R111kΩC4220uF/16V電解Q2S8550（PNP）R121kΩC52.2uF/50V電解Q3S8050（NPN）R131kΩ二極管Q4S8550（PNP）R141kΩD11N4007Q5S8550（PNP）R151kΩD21N4148Q6S8050（NPN）R161kΩD31N4148Q7S8050（NPN）其它D41N4148電阻U1ZXT-604（彩燈控制芯片）D5C5V1（5.1V穩(wěn)壓管）R1680kΩ（1/4W）T1開關變壓器Z1C2（2V穩(wěn)壓管）R2不裝（廠家原板如此）外殼前蓋LED1紅色（發(fā)光二極管）R330Ω外殼后蓋LED2紅色（發(fā)光二極管）R412kΩ電源接觸片金屬片（2片）LED3綠色（發(fā)光二極管）R530Ω電源插座1個LED4綠色（發(fā)光二極管）R612Ω（1/4W）壓片用于壓住電源接觸片LED5藍色（發(fā)光二極管）R7100Ω螺絲壓片、外殼各一粒參考文獻1、現(xiàn)代電子工藝主編王天曦，王豫明清華大學出版社，2009.112、電子產品制造工藝主編王衛(wèi)平，陳粟宋高等教育出版社，20053、電子