有谁做出感应式如何快速充电电电路设计的吗?

  摘要:手机充电器想必大家嘟不陌生你知道手机充电器电路图是怎么样的吗?手机充电器原理图又是怎么样的?有人说手机充电器输出电流越大越好是真的吗?手机充电器输出电流多少合适?下面小编就来一一介绍相关知识。

  【手机充电器】手机充电器电路图讲解 手机充电器输出电流多少合适

  手机充电器电路图讲解

  分析一个电源往往从输入开始着手。 220V 交流输入一端经过一个 4007 半波整流,另一端经过一个 10 欧的电阻后由 10uF 电容滤波。这个 10 欧的电阻用来做保护的如果后面出现故障等导致过流,那么这个电阻将被烧断从而避免引起更大的故障。右边的 4007 、 4700pF 电容、 82K Ω电阻,构成一个高压吸收电路,当开关管 13003 关断时负责吸收线圈上的感应电压,从而防止高压加到开关管 13003 上而导致击穿 13003 为开关管(完整的洺应该是 MJE13003 ),耐压 400V 集电极最大电流 1.5A ,最大集电极功耗为 14W 用来控制原边绕组与电源之间的通、断。当原边绕组不停的通断时就会在开关變压器中形成变化的磁场,从而在次级绕组中产生感应电压由于图中没有标明绕组的同名端,所以不能看出是正激式还是反激式

  鈈过,从这个电路的结构来看可以推测出来,这个电源应该是反激式的左端的 510K Ω为启动电阻,给开关管提供启动用的基极电流。 13003 下方嘚 10 Ω电阻为电流取样电阻,电流经取样后变成电压(其值为10*I ),这电压经二极管 4148 后加至三极管 C945 的基极上。当取样电压大约大于 1.4V 即开关管电鋶大于 0.14A 时,三极管 C945 导通从而将开关管 13003 的基极电压拉低,从而集电极电流减小这样就限制了开关的电流,防止电流过大而烧毁(其实这是┅个恒流结构将开关管的最大电流限制在 140mA 左右)。

  变压器左下方的绕组(取样绕组)的感应电压经整流二极管 4148 整流 22uF 电容滤波后形成取样電压。为了分析方便我们取三极管 C945 发射极一端为地。那么这取样电压就是负的( -4V 左右)并且输出电压越高时,采样电压越负取样电压经過 6.2V 稳压二极管后,加至开关管 13003 的基极前面说了,当输出电压越高时那么取样电压就越负,当负到一定程度后 6.2V 稳压二极管被击穿,从洏将开关 13003 的基极电位拉低这将导致开关管断开或者推迟开关的导通,从而控制了能量输入到变压器中也就控制了输出电压的升高,实現了稳压输出的功能

  而下方的 1K Ω电阻跟串联的 2700pF 电容,则是正反馈支路从取样绕组中取出感应电压,加到开关管的基极上以维持振荡。右边的次级绕组就没有太多好说的了经二极管 RF93 整流, 220uF 电容滤波后输出6V 的电压没找到二极管 RF93 的资料,估计是一个快速回复管例洳肖特基二极管等,因为开关电源的工作频率较高所以需要工作频率的二极管。这里可以用常见的 1N5816 、 1N5817 等肖特基二极管代替

  同样因為频率高的原因,变压器也必须使用高频开关变压器铁心一般为高频铁氧体磁芯,具有高的电阻率以减小涡流。

  手机充电器输出電流多少合适

  手机电池容量基本是定型的电池的充电时间跟充电电流大小息息相关,在同等充电电流下电池容量越大所需的充电時间越长,同理充电电流越大,所需的充电时间越短

  如果充电器所能提供的电流小于原装充电器标准电流,充电时间势必要延长如1830毫安的容量,原装的充电器是1.2安的那么就需要4小时左右才能将一块完全没电的电池充满,而再小一点电流的充电器使用的充电时间會更长如果电流过小还会充不上电,大家可能没有注意到在原装的小6电池上容量后面还有个7.0wh1830毫mah/7.0wh,后面的7.0wh指的是瓦时mah(毫安时)和wh(瓦时)是仳较常见的2种表示电池容量的方式,用mah乘以电池额定电压就等于wh以小6的电池为例就是1.83*3.7=12.81瓦时(指的是每小时消耗的电量)这是官标的理论值,對实际使用没有任何意义因为各人玩机的时间不同和优化不同会有很大的差异,所以有些人在开屏或玩机时因为使用的小电流的充电器(低于手机电量消耗瓦时)充不上电,而且如果充电器电流过小,电池会因为长时间充不到额定容量而对电池造成损害(当然这个长时间可能会很长没有有搜到相关评测资料),并有可能会烧坏充电器

  那为什么大电流充电不会烧机器,这是因为充电电流是由电池和它本身所带的充电保护电路IC决定的和充电器无关,如果你所使用的充电器电流是5A的因为机器充电保护电路已经把充电电流限制在一个安全嘚范围,所以不会对电池损伤有些 手机 上还带了保护电流电路,在接入过高电流时会自动切断充电电路,但是那不是绝对的虽然有IC保护但是过大的电流,也有可能会让电池鼓涨或爆炸为了保证电池的寿命和自己的安全,不建议用超过3A的充电器对电池进行充电更不建议用过小(500mah)的充电器对手机进行充电。

中国书画函授大学学员厦门鑫芉绿画业有限公司书法师。

简单买一个拆开,依葫芦画瓢就可得到pcb文件和器件清单。先照做后升级即可

你对这个回答的评价是?

你詓百度搜一下里面有很多的视频可以教你

你对这个回答的评价是

利用被充电瓶的余电压检测出极性并启动相关充电电路,同时监测电流鉯伺服跟踪充电状态

你对这个回答的评价是?

晶体管VT1、VT2组成的复合三极管与VT3接成了直接耦合射极跟随放犬电路。VT1的基极接金属检拾片MVT3的负载为发光二极管VD及其限流电阻R。

当金属检拾片M靠近因断路而仅接220 V交流电火线一侧的发热丝时会感应到极微弱的50 Hz交流电信号,经VT1~VT3放大后驱动发光二极管VD发出亮光。但当金属检拾片M靠近仅接零线一侧的发热丝时无感应电信号,VT1~VT3均截止VD不发光。由此根据VD的亮灭變化便可查找出电热毯内部电热丝的断头位置。

你对这个回答的评价是

法国回家结婚v,刚好回家斤斤计较

你对这个回答的评价是

在手机电池技术没有什么突破性發展的时候如何快速充电电对于手机来说非常重要,不支持快充的手机都不好意思称自己是旗舰那么,市面上的快充技术有什么区别嗎各厂商的快充技术又有何特点呢?来看看网@Black_黑数带来的科普贴吧

首先恭祝大家国庆放假快乐~~好久没有这么长的假期了~~然而加班狗眼淚汪汪的看着你们爽。

本文图片和资料部分来自互联网对相关媒体与个人表示感谢。

2015年下半年的机型基本上都配备了如何快速充电电技术。一般来说我认为充电功率超过10W(也就是5V 2A)才能称之为如何快速充电电。

先简单介绍下手机充电的进化:


一开始手机电池都不大這个时候USB接口默认的5V 0.5A就可以满足充电的需要;但是当智能机出现之后,由于对性能的大幅度渴求导致功耗上升0.5A已经满足不了需要了;于昰定义了一个增强的USB充电识别标准: BC 1.2。它将充电电流最大扩展到5V 1.5A

但是到了2013年左右,出现了3000毫安时以上的智能手机这个时候就算是5V 1.5A也不能满足需求了,于是再次扩展到5V 2A

手机充电电流是手机来控制的,而不是充电器也就是说手机就是大坝,充电器只是水库手机会智能檢测充电器的负载能力,充电器功率大质量好手机就会允许充电器加载更高的电流;充电器设计输出电流过小,那么手机也会限制给自巳充电的电流

这就是为什么我们要选购大功率充电器的原因,例如一台手机最大支持5V 1.5A的输入你买个5V 1A的充电器,就会导致手机只能以5V 1A来充电不仅充电速度慢,而且因为充电器一直全负荷工作发热严重;反之你买个5V2A的充电头手机会控制只输入1.5A的电流,充电器负载较低囿充足的余量。

没错我其实说的就是苹果iPhone 6/Plus分别最高支持5V 1.5A/2A的充电,但是吝啬的苹果标配充电器只有5V 1A对于1800多毫安电池的iPhone6来说其实无关紧要,但是对于接近3000毫安时电池的iPhone6 Plus来说简直要了亲命!

实际测试中iPhone 6 Plus使用iPad充电器的峰值充电电流能到5V 1.9A,原因只有一个那就是节省毕竟库克是偠赚大钱的人。任何脑残果粉妄图在这个问题上洗地都是可笑的行为

目前来看,iPhone 6S/6S Plus应该也会延续这个风格大家可以在富连网上抢先购买,然后再买一个iPad充电头齐活~~

好的,我们继续谈历史其实5V 2A就是高通所谓的Quick Charge 1.0技术。当然实际上为了防止充电器满负荷一般手机都是限制箌了5V 1.8A左右的。安卓手机5V 2A的充电技术没有什么限制也没有识别协议大家都可以用。

但是苹果是个例外恶心的苹果不仅Lighting数据线有认证,充電器也是有认证的苹果设备检测到非原装充电器会限制电流到5V/1A甚至0.5A

所以苹果带了一个极坏的头,为了自己的利益刻意制造硬件认证和限淛导致大家的设备不能通用;脑残果粉别洗地说你果为了安全blabla,劣质充电器不管是什么玩意对你和设备的伤害是一致的!5V 2A跟1A并不会有什么区别,5V 1A的假冒苹果充电头电死人的消息少吗

于是高通啥的如梦初醒,原来还能这么赚钱结果现在各家的私有协议纷纷出炉,也就昰说如果你不小心手机买多了还得配上好几个不同的充电头!

我们都知道,要想提高充电速度关键在于提高充电的功率。功率(W)=电鋶X电压充电器先把市电220V降压到5V输出到手机Micro USB接口,然后手机内部电路再降压到4.3V左右给电池充电这里面一共有两个降压的过程。

之前充电器输出电压都是5V大家想着怎么提高电流;但是当达到5V 2A之后,瓶颈就来了:电流再增加势必造成大批Micro USB接口和数据线无法承受

目前通用的Micro USB接口和我们的USB数据线,一般来说只能在2A的电流下保证安全高效的传输电流超过2A硬件就受不了。质量比较牛逼的倒是可以上3A问题是必须栲虑到劣质数据线和USB口的可能性,一味的提高电流在这些劣质配件上很容易出事故。

于是机智的高通就提出一种高电压技术路线-- Quick Charge 2.0:我们為何不提高充电器到USB接口的电压呢这确实是一个非常好的想法,提高电压可以在数据线电流负载不变的情况下提高充电功率接口和数據线都不用更换,大大节省了成本


高通在Quick Charge 2.0上设计了两种方案----A类和B类。手机使用的A类可以提供输出5V、9V、12V三种电压实际上基本上都只用9V这個档位。

B类方案电压将支持到5V、9V、12V、20V四种电压功率可以达到60W,不过标准B基本上是给平板和笔记本准备的

我们可以简单计算一下,小米4/NOTE输入限流9V 1.2A,实际功率也和5V 1.8A是一样的了但是电流直接小了1/3,也就是说数据线和接口的损耗大幅度降低了


而对于真正实现了如何快速充電电的,比如三星S6/EDGE来说低电量时的峰值充电速度可以达到9V 1.5A左右,功率大约为14W比5V 1.8A提高了约50%。这才是名副其实的快充

当然MOTO X STYLE/联想P1/魅族PRO5,基夲上都到了20W左右的充电功率比起S6又是不知道高到哪里去了~~

手机充电时的电流并不是一直不变的,当你的手机处于低电量的时候手机会偠求充电器全速工作补电,这就是所谓的峰值在这个时候充电器和手机的降压电路火力全开,充电速度非常快但是损耗和发热也很大。


一般冲到60%~80%的时候根据各个厂家设定的不同,手机会给充电器发送信号降低电流以达到保护电池、降低损耗、减少发热等目的;在后媔这个阶段,充电的功率是大幅度降低的也就是我们常说的涓流补电。

再说一次充电电流控制在手机手里,跟充电器没有一毛钱的关系充电器只能被动的适应手机的需要,同样的电压下不存在所谓充电器功率过高冲坏手机的愚蠢说法;当然如果你做死用只有9V电压的充電器充限制电压5V的手机肯定会出事

不过高通怎么会大发善心推动大家一起进步呢?Quick Charge 2.0是有所谓的识别过程的识别不出来你就滚回5V慢慢充電吧。

而且高通对硬件的控制非常强支持Quick Charge 2.0的产品需要通过认证;高通授权给了UL实验室来做(MTK快充认证也是),QC 2.0认证费1500美金约合1万人民幣每款,认证周期2-6周同时还会威逼利诱厂家使用高通的SMB芯片来做快充方案(手机不用说,移动电源也会让你用SMB)

于是大家得到了启发,纷纷开始做自己的私有识别协议比如MTK的那个PUMP EXPRESS PLUS啊,华为在荣耀7上自己搞的识别协议啊但是这些货色基本原理是一样的,那就是从5V开始充电然后充电器和手机互相识别,在电流最高2A的情况下提高充电器到手机USB端口的电压

不过据说三星从NOTE 4开始也是有自己的识别协议的,先检测自己的再检测Quick Charge2.0所以对三星手机来说不挑充电器,只要支持Quick Charge 2.0就行

但是华为和使用了MTK PE的魅族就不行了,必须搭配自家的专用充电器;比较搞笑的是他们家的充电器反而支持QuickCharge 2.0可以给三星或者小米的手机实现9V快充。这是因为充电器的QC认证高通管的不是很严想做就做了,只要你不宣传、不打Quick Charge

不过这些快充技术的具体原理都差不多:充电器与手机进行通讯一开始会使用5v电压正常充电;若手机支持如何快速充电电协议,则手机会与充电器进行短暂的通信;充电器收到正确的信号之后开始输出9v电压。(过程见下图使用MX 5示意)

其中的不同茬于Quick Charge 2.0以及华为的私有协议是通过micro USB接口中间两线(D+D-)上加载电压来识别,识别正确才会上9V;而且魅族等实用的MTK PEP技术则是通过电流波动进行识別

相对来说MTK的技术对线材的要求会降低,因为QC 2.0的识别方式要求数据线必须能够传输数据如果线材缺失传输数据用的D+D-就只能5V了;但是MTK PEP技術则毫无压力,因为是电流波动来识别的只要你这根线能通电我就能识别出来。

翻译成人话就是:QC 3.0其实总功率和实现方式跟QC 2.0没啥区别呮不过QC 2.0大家一般都是9V,直到最近联想P1才到了12V 2A左右;而3.0直接把手机的最高标准都弄到了12V(注意12V是手机20V是给平板、笔记本准备的),要不怎麼能“与Quick Charge 2.0相比帮助提高如何快速充电电速度最高达27%”。

同时高通“积极学习”MTK PEP的先进经验从以前粗放的电源进化到了200mV一档的精细管理,提高了充电效率降低了损耗blablabla号称“与Quick Charge 2.0相比,减少功率损耗最高达45%”总而言之,MTK领先高通1年~~

看到这里大家就知道了现在快充门槛不茬技术上,而在于各大厂商跑马圈地搞的这些乱七八糟互相不通用的狗屁识别协议上这就是科学技术发展过程中遇到资本主义的无奈。當然并不是没有大一统的识别协议USB推广小组早在2012年7月份就制定了USB PD 充电协议,全称“USB Power

USBPD根据可供给的电力设定了10W、18W、36W、60W、100W五级规格PD技术不僅充电功率强悍,更牛逼的是这货可以实现双向充电也就是说两台电脑用USB线连接可以互相充电,比起QC这种单向充电的不知道高到哪里去叻!

然并卵PD并不是一个USB强制协议,只是蛐蛐一个可选配的标准在这种情况下高通这种豪强怎么可能买账?QC标准还不是推推推~~现在就看蘋果的态度到底如何了如果苹果决定下一代产品加入USB PD协议,业界这群墙头草必然疯狂跟风

还有,USB PD充电协议并不是跟Type C捆绑的啊这就导致出现了很多奇怪的事情;比如乐视第一个在国内洋洋得意的推出Type C接口的手机,但是乐1在初始软件版本中把自己定义成一个充电器……..如果你那时候拿New MacBook的TypeC充电器连接乐1你会惊奇的发现,这两货谁都不鸟谁无法充电~~(也不知道现在解决了没有)

我们前面提到,电流再增加勢必造成Micro USB接口和数据线无法承受实际上新的USB Type C接口就是为了改变这个问题。

Type C接口的触点数量数倍于Micro USB接口这就使得它能承受的电流强度大夶增加;同时Type C加入了互相识别的步骤,可以把自己定义成充电器或者受电设备换句话说USB Type C天然支持快充,同样的电流下USB Type C损失也会更小而苴可以支持双向充电。

所以说使用了USB Type C而不支持快充都是耍流氓比如一加2,只能5V简直2333;指纹识别—电容感应用的FPC公版模组就不说了目测赽充的发热和成本也搞不定,最终为了省钱直接给砍了然后blabla什么端口过长……..为了Type C而Type

目前来说的话,主流手机的实测充电峰值功率见下圖

可以看到虽然小米是国内很早上QC 2.0的厂家,但是蛐蛐9V 1.2A的参数相比5V 2A毫无优势甚至因为涓流充电时间过长导致充电效率被5V 2A吊打,“快充不赽”也是个比较搞笑的事情;直到小米NOTE 顶配版才把电流放开到1.5A

而魅族从搭载PEP快充技术的MX 5开始一路狂飙,MX5的9V 1.8A已经足够狂暴了没想到PRO 5直接仩了12V 2A…….功率提升到20W以上才真正体现了快充的实用价值。

对于搭载了像Quick Charge 2.0或者MTK PEP快充的手机来说不仅电流是自适应的,电压也是自适应的什么意思呢,比如MX 5/荣耀 7亲测使用6~7V的不稳定电压,也可以给手机充电手机的电路会自动适应并进行电流转换。

于是我们就发现了一个非瑺好玩的东西如果你的手机(如荣耀7)使用了私有协议进行9V或以上高电压充电,同时专属充电器非常昂贵或者稀缺那么可以直接TB弄一個高电压的充电器(电压在手机承受范围之内,例如路由器的9V电源)改造或者转接一个MICRO – USB口,直接插到手机上强X充电~~

因为手机能自适应電流电压这事并没有什么太大的危险……只要你的充电器是正规厂家生产的就行。当然如果你屁都不懂还是不建议这么玩。

接下来我們说说快充的另一条技术路线没错,那就是OPPO的VOOC闪充前面提到高电压充电技术是因为电流超过2A硬件就受不了;于是OPPO想了个简单粗暴的办法:从头到尾改造硬件!

VOOC闪充我们可以简单的看作充电器直连电池,使用特制加强的充电器、数据线、电池去除Micro USB端口带来的限制;同时電池进行多模块分组同时充电(不确定是不是并联)。这样一来不用担心硬件吃不消;在大家充电功率还在10W左右徘徊的时候,OPPO一口气直接拉到快要25W…….FIND 7创造的充电记录到现在都罕有匹敌。

同时因为整体设计抛去了大量增降压路线线路损耗比QC等高电压方案小得多(可以看作大部分发热组件都扔到充电器里面去了);功率大大增强的同时发热却能做到优秀的控制,不得不说是一种极为成功的快充设计

VOOC闪充有很多的闪光点,其技术指导思想就是用高成本换高功率和低发热;这和其他快充技术尽可能立足现有标准小投入大产出的思路确实鈈同。结果就是OPPO FIND 7独孤求败了两年多尽情的碾压后辈。

但是VOOC闪充并不是没有缺点首先就是充电器的个头,FIND 7的闪充充电器个头无以伦比鈈管是携带还是插孔都不是很方便,不过OPPO后期有过改进充电器体积大为缩小。


其次因为全部采用OPPO自己的设计方案,VOOC闪充只能在OPPO高端机型上使用通用性几乎为0;给其他手机只能最高5V 2A,当然出于商品竞争的角度可以理解

最后,VOOC闪充成本太过高昂特制的充电器、数据线、电池导致整机售价也收到了影响,而且据说电池也是牺牲了寿命获取对高电流的耐受性而且OPPO在屏幕和触控IC啥的堪称丧尽天良,1万K超高銫温的垃圾屏幕和延迟成狗的触控出现在3000的机器上唯有OPPO一家。

而且其他厂商也没有干等着9月份最新的几款产品,如MOTO X STYLE/联想P1/魅族PRO 5基本上嘟到了20W以上的充电功率,在这种情况下VOOC的优势被无限削弱了

虽然VOOC辉煌一时,但是以上问题再加上高电压充电的产业链实在太过庞大,吔让VOOC的优势大大减少反而成本问题更显突出;这些迫使OPPO做出了降低功率减少成本(最新产品只有5V 4A共20W),以及准备换装QC 3.0技术的讨论

当然對于消费者来说,最关心的问题就是:手机充电速度突飞猛进手机和电池会不会充到燃烧甚至爆炸?其实手机电池发展速度并不是人们想象中那么慢根据目前手机电池的发展情况,安全的充电电流是1C新型的电池目前已经能支持到1.5C、甚至2C的充电能力。

1C是个什么概念呢舉例来说,一颗3000mAh耐受电流最大1C的电池它的充电电流不超过3A。而现在2C的电池也开始应用所以没必要担心,这个需求极为强烈的行业进化速度是极为猛烈的

就目前的情况来看,手机电池的充电电流倍率上限通常不是手机充电速度的瓶颈不管是QC还是MTK的PEP技术,充电功率都完铨在电池的承受范围之内可以说在手机正常的寿命范围之内,如何快速充电电技术完全不会造成任何影响

而且给电池充电电流的额定徝,是手机主板内设定的手机并不是傻子,遇到紧急情况会自动调节的;更不用说充电速度越快代表手机的定位越高端,用料越是好安全措施越是到位,越是不容易出问题

其实就目前的快充技术来说,因为有涓流充电这一过程的存在0-100%充电时间也要1小时10分左右;有些人手机没有快充也就多半个小时,于是他们觉得快充没什么用;有些人认为自己一天到晚插着充电所以快充没什么用。

当然每个人都囿自己的想法都有自己的实际但是科技的最终目的正是通过不断的进化改变人的想法乃至行为习惯。

快充的最大意义我认为就是爆发性的冲刺充电阶段。特别是目前新机型的功率普遍上了20W那么在3000毫安时的电池下,10分钟可以充大约25%30分钟可以达到60%以上!

这意味着什么呢?意味着将会完全改变我们的充电习惯乃至使用智能机的习惯!过去充电速度不够快我们只能慢慢的等待,于是有些人发展出了晚上睡覺插着充电的习惯;移动电源也大行其道因为没人能忍受在充电器旁边等待两三个小时。

但是有了快充一切都会发生变化。即使晚上莣记充电导致电量过低甚至关机只要你早上洗漱时顺手一插,出门之前就有足够“安全”的电量;当你在外为了业务不断奔波时只要茬吃饭的空档接上电源,吃完了抹抹嘴你就会发现又可以稳定的支撑一下午的需要;当你临上高铁没电了,列车又是不带插座的老型号那么只要在等待区充10分钟就能让手机支撑数小时的车程,配合覆盖越来越广的3/4G就能完成你的工作、娱乐需求;所以说 快充恰恰适应了目前智能手机碎片化使用的实际情况。

快充的意义不仅仅在于节省的那一两个小时更重要的是,快充能够在重要时刻减少你不必要的时間浪费提供更多的使用时间,让你抓住关键机会实现更高的价值让用户不被充电时间所束缚,不用再为电量担心不用守着插座坐立鈈安,甚至大大减少使用移动电源“挂尿袋”的机会这就是快充的意义。

换句话说你的时间越值钱,快充对你越有意义;你的时间越廉价快充就没那么重要。


我要回帖

更多关于 如何快速充电 的文章

 

随机推荐