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电池是指能将化学能、内能、光能、原子能等形式的能量直接转化为电能的装置。常见的蓄电池有密封铅酸蓄电池、碱锰充电电池、镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池、燃料电池等类型。近年来，随着手机、平板电脑、数码相机、MP3播放器和个人数字助理(PDA)等便携设备市场持续快速发展，各种蓄电池充电器也获得了迅速发展。充电器的种类很多，主要有恒压限流式充电器、恒压/恒流式充电器、脉冲充电器、快速充电器及涓流充电器，此外还有带照明等功能的多用途充电器。 手机充电器的种类繁多，规格各异，长期以来因没有统一标准可循，不仅给广大用户带来许多不便，还造成极大浪费。据原信息产业部统计，每年售出或更换的手机充电器就有一亿多个，耗费十几亿人民币。为此，我国于2007年将手机充电器接口统一为USB接口标准。USB接口的电压为+5V,最大可提供500mA的电流。采用该标准后，手机可直接通过计算机的USB接口进行充电。这不仅使手机充电更加便利，还能实现手机与计算机的数据交换。本章介绍5V1A USB充电器。 由TinySwitch-III系列产品TNY274P构成的5V1A便携式音频播放器充电器电路如图所示。该充电器采用带温度补偿的低压降、恒流检测技术，满载条件下的效率可达71.5%，符合CEC和能源之星（ENERGY STAR）节能标准对效率的要求，在交流230V输入时的空载功耗小于230mW。  85~265V交流输入电压一次经过可熔断电阻器（Rf）、整流桥（VD1~VD4）和∏型EMI滤波器（C1、L1、L2和C2），获得直流电压。由R1、C4、R2和VD5构成的一次侧钳位电路，可将功率MOSFET的最大峰值漏极电压限制在700V以下。R2用来抑制高频振荡，减小电磁干扰。 采用光耦反馈电路对输出进行稳压。在恒压模式下，有4.3V稳压管BZX79-B4V3设定参考电压并驱动光电耦合器PC817A中的LED。晶体管VT1~VT3和电阻R7~R11构成恒流稳压电路。R7与R8为电流检测电阻，二者并联后的总阻值为0.319欧姆。一旦R7和R8上的压降超过0.35V，晶体管VT1、VT3即相继导通，充电器转入恒流区，并驱动光耦PC817A进行恒流控制。将VT2靠近PC817A中的LED，可为恒流电路提供温度补偿。 设计要点： 1. 高频变压器采用EE16型磁心，一次绕组用直径为0.16mm漆包线绕80匝，二次绕组用直径为0.4mm的漆包线双股并绕20匝，屏蔽层用厚度为0.06mm的金属薄绕1.5匝。偏置绕组用直径0.16mm漆包线双股并绕20匝。一次侧电感量等于2.25mH(允许有12%的偏差)，最大漏感量小于70uH。高频变压器的谐振频率不低于500KHz. 2. 适当选择R3的阻值，可将充电器的空载功耗降至最低。 设计特色 ·采用革新性控制概念，能够实现元件数量少、成本极低的解决方案 ·初级侧控制省去了次级侧控制器和光耦器 ·恒压(CV)精度：±5% ·恒流(CC)精度：±10% ·带迟滞恢复的过热保护功能可确保PCB温度在所有条件下均处于安全范围内 ·自动重启动：输出短路和开环保护 ·极高能效 ·整个负载范围内的平均效率：74%（能源之星2.0要求为67%） ·空载输入能耗：在230 VAC输入条件下<50 mW ·轻松满足以下标准要求： ·EN55022和CISPR-22 B级传导EMI要求（EMI裕量>10 dBμV） ·IEC 61000-4-5 3级AC输入浪涌和IEC61000-4-2 ESD承受力（范围为±15 kV） |
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