小功率充电器的设计
小功率充电器的原理
它由如下元件构成：C1，V1～V4，C2组成滤波整流电路，变压器T为高频变压器，V5，R2，C11组成功率开关管V7的保护电路，NF为供给IC电源的绕组。单端输出IC为UC3842，其8脚输出5 V基准电压，2脚为反相输入，1脚为放大器输出，4脚为振荡电容C9，电阻R7输入端，5脚为接地端，3脚为过流保护端，6脚为调宽单脉冲输出端，7脚为电源输入端。R6、C7组成负反馈，IC启动瞬间由R1供给启动电压，电路启动后由NF产生电势经V6，C4，C5整流滤波后供给IC工作电压。R12为过流保护取样电阻，V8，C3组成反激整流滤波输出电路。R13为内负载，V9～V12及R14～R19组成发光管显示电路。V5，V6选用FR107，V8选用FR154，V7选用K792，当V7导通时，整流电压加在变压器T初级绕组Np上的电能变成磁能储存在变压器中，在V7导通结束时，Np绕组中电流达到最大值：Ipmax：Ipmax=(E／Lp)ton式中：E为整流电压；Lp为变压器初级绕组电感；ton为V7导通时间。在V7关闭瞬间，变压器次级绕组放电电流为最大值Ismax，若忽略各种损耗应为：Ismax=nIpmax=n(E／Lp)ton。式中：n为变压器变比，n=Np／Ns，Np，Ns为变压器初、次级绕组匝数。如图一所示。
图一:原理图
现对变换环节作如下介绍：
从图一中可知，当V7导通时，整流电压加在变压器T初级绕组Np上的电能变成磁能储存在变压器中，在V7导通结束时，Np绕组中电流达到最大值Ipmax：
Ipmax=(E/Lp）ton （1）
式中：E——整流电压；
Lp——变压器初级绕组电感；
ton——V7导通时间。
在V7关闭瞬间，变压器次级绕组放电电流为最大值Ismax，若忽略各种损耗应为：
Ismax=nIpmax=n(E/Lp)ton (2)
式中：n——变压器变比，n=Np/Ns，Np、Ns为变压器初、次级绕组匝数。
高频变压器在V7导通期间初级绕组储存能量与V7关闭期间次级绕组释放能量应相等：
n(E/Lp)ton=(Uo/Ls)toff
式中：Ls——变压器次级绕组电感；
Uo——输出电压；
toff——V7关闭时间。
因为Lp=n2Ls，则：
(E/nLs)ton=(Uo/Ls)toff
Eton=nUotoff
Uo=(ton/ntoff)E (3)
上式说明输出电压Uo与ton成正比，与匝比n及toff成反比。
变压器在导通期间储存的能量WLp为：
WLp=(1/2)LpI2pmax （4）
变压器Lp愈大储能愈多。
变压器储存的能量能否在toff期间释放完，不仅与变压器的工作频率f有关，而且与次级绕组电感量Ls有关，更与负载的大小有关。储能释放时间常数τ和V7关闭时间toff之间的差异形成变换器三种工作状态，下面分开介绍：
1）toff=τ这种状态为临界状态，各参数波形如图二所示。
图二：toff=τ的 波 形 图
小功率充电器对片式保险丝的变更性需求
人们出门在外，特别希望充电器或者适配器越小越好，越轻薄越好。人们已厌倦了各种体型笨重规格繁琐的充电器。在目前这个格局下，厂商不仅在智能终端的厚度上和重量上做文章，另外，还需要在充电器或者适配器上投入研发精力，在外形和尺寸上取得技术突破，得到消费者的认可，从而占领这个市场。就手机以及平板电脑充电器而言，在这类在小功率电源中，线性电源早已被淘汰，这类电源线路简单，发热量大，散热片尺寸较大，效率低，如下图所示，体积庞大的四方块，携带极不方便。
