下面以四海通S538型全能充电器为例，介绍其作业原理。四海通S538型全能充电器在外观规划上比较一起，面板上选用通明塑料制造的半椭圆形夹子，通明塑料面板上固定有两个间隔可调理的不锈钢簧片作为充电电极。面板的尾部并排有1个测验开关（极性转换开关）和4个状况指示灯，用户根据需要能够调理充电器电极间隔和输出电压极性，并经过状况指示灯可便利看出电池的充电状况。
图1 S538型全能充电器电路图
作业原理
该充电器电路首要由振动电路、充电电路、稳压维护电路等组成，其输入电压AC220V、50／60Hz、40mA，输出电压DC4．2V、输出电流在150mA～180mA。在充电之前，先接上待充电池，看充电器面板上的测验指示灯TEST是否亮。若亮，表明极性正确，能够接通电源充电；不然，阐明电池的极性和充电器输出电压的极性是相反的，这时需要按一下极性转换开关AN1（测验键）才行。详细电路原理如下。
振动电路
该电路首要由三极管VT2及开关变压器T1等组成。接通电源后，沟通220V经二极管VD2半波整流，构成100V左右的直流电压。该电压经开关变压器T 1-1初级绕组加到了三极管VT2的c极，一起该电压经发动电阻R4为VT2的b极供给一个正向偏置电压，使VT2导通。此刻，三极管VT2和开关变压器T1组成的间歇振动电路开端作业，开关变压器T1-1初级绕组中有电流经过。因为正反应效果，在变压器T 1-2绕组感应的电压经过反应电阻R1和电容C1加到VT2的b极，使三极管VT2的b极导通电流加大，敏捷进人饱满区。跟着电容C1两头电压不断升高，VT1的b极电压逐步下降，使三极管VT2逐步退出饱满区，其集电极电流开端削减，变压器T 1-1初级绕组中产生的磁通量也开端削减。在变压器T 1-2绕组感应的反向电压，使VT2敏捷截止，完结一个振动周期。在VT2进入截止期间，变压器T1-3绕组就感应出一个5．5V左右的沟通电压，经VD3整流为直流电压，作为后级的充电电压。
充电电路
该电路首要由一块软塑封集成块IC1（YLT539）和三极管VT3等组成。从变压器T1-3绕组感应出的沟通电压5．5V经二极管VD3整流、电容C3滤波后，输出一个直流8．5V左右电压（空载时），该电压一部分加到三极管VT3的e极；另一部分送到软塑封集成块IC1（YLT539）的1脚，为其供给作业电源。集成块IC1有了作业电源后开端发动作业，在其8脚输出低电平充电脉冲，使三极管VT3导通，直流8．5V电压开端向电池E充电。
当待充电池E电压低于4．2V时，该电压经取样电阻R11、R12分压后，加到集成块IC1的6脚上，该电压低于集成块IC1内部参阅电压越多，集成块IC1的8脚输出的电平越低，三极管VT3的b极电位也越低，其导通量越大，直流电压8．5V经极性转换开关S1向电池E快速充电。因为集成块IC1的2、3、4脚和电容C4一起组成振动谐振电路，其2脚输出的振动脉冲经电阻R16送至充电指示灯LED1（绿）的正极，其负极接到集成块IC1的8脚。在电池刚接人电路时，集成块IC1的8脚输出的电平越低，充电指示灯LED1闪耀发光强。跟着充电时刻延伸，电池所充的电压渐渐升高，集成块IC1的8脚输出电压渐渐升高，充电指示灯LED1闪耀发光逐步变弱。
当电池E渐渐充到4．2V左右时，集成块IC1的6脚电位也到达其内部的参阅电压1．8V。此刻，集成块IC1内部电路动作，使其8脚电压输出高电平，三极管VT3截止，充电指示灯LED1不再闪耀发光而平息，充溢指示灯LED2（绿）由灭变亮。
稳压维护电路
该电路首要由三极管VT1、稳压二极管VDZ1等组成。
过压维护：当输出电压升高时，在变压器T 1-2反应绕组端感应的电压就会升高，则电容C2所充电压升高。当电容C2两头电压超越稳压二极管VDZ1的稳压值时，稳压二极管VDZ1击穿导通，三极管VT2的基极电压拉低，使其导通时刻缩短或敏捷截止，经开关变压器T1耦合后，使次级输出电压下降。反之，使输出电压升高，然后确保输出电压安稳。
过流维护：在接通电源瞬间或当某种原因使三极管VT2的电流过大时，在R5、R6上的压降就大，使过流维护管VT1导通，VT2截止，然后有用防止开关管VT1因冲击电流过大而损坏。一起电阻R6上的压降，使电容C2两头电压升高，此后过流维护进程与稳压原理相同，这儿不再重复。三极管VT1是过流维护管，R5、R6是VT2的过流取样维护电阻。
图2 全能充电路图
绝大部分手机充电器都有充溢自停功用，但其完成的方法不同导致其充电效果不同。因为充电电流一般较大，所以在电池充溢后如不及时中止会使电池发烫，过度的过充会严峻危害电池寿数。规划比较科学的充电器，能够检测出电池充电饱满时宣布的电压改变信号，比较精确地完毕充电作业。
高频开关电源技能
高频开关电源电路一般首要包含以下几部分：
抗搅扰电路（EMI）：由一个线圈和两个电容组成，一般有两级EMI。功用是滤除由电网进来的各种搅扰信号，防止电源开关电路构成的高频扰窜电网。
PFC电路：PFC（Power Factor Correction）即“功率因子校对”，首要用来进步电子产品对电能的运用功率。开关电源选用传统的桥式整流、电容滤波电路会使AC输入电流产生严峻的波形畸变，向电网注入很多的高次谐波，因而网侧的功率因子不高，仅有0.6左右，并对电网和其它电气设备构成严峻谐波污染与搅扰。
整流滤波电路：高压整流滤波电路由一个全桥（有些简易型的选用半波整流）和高压电解电容组成。把220V沟通市电转换成300V直流电。低压整流滤波电路由二极管和电解电容组成。
开关电路：一般包含精细稳压、PWM 操控、开关管、驱动变压器。
维护电路：好的充电器规划一般都包含各种维护功用，如输入过压维护、输入过流维护、输出过流维护、输出过压维护、输出短路维护、过温维护等。
简易自激式开关电源充电器电路
下图为一款NOKIA手机通用充电器的电路。首要由开关电源、基准电压、充电操控、放电操控和充电指示等电路组成。该型手机充电器的电路十分简略，实为一自激式开关电源，悉数选用分立器材组成，本钱低价。
图3 手机通用充电器的电路
AC220V电压经D3半波整流、C1滤波后得到约+300V电压，一路经开关变压器T初级绕组L1加到开关管Q2 c极，另一路经发动电阻R3加到Q2 b极，Q2进入微导通状况，L1中产生上正下负的感应电动势，则L2中产生上负下正的感应电动势。L2中的感应电动势经R8、C2正回馈至Q2 b极，Q2敏捷进入饱满状况。在Q2饱满期间，因为L1中电流近似线性添加，则L2中产生安稳的感应电动势。此电动势经R8、R6、Q2的b-e结给C2充电，跟着C2的充电，Q2 b极电压逐步下降，当下降至某值时，Q2退出饱满状况，流过L1中的电流减小，L1、L2中感应电动势极性回转，在R8、C2的正回馈效果下，Q2敏捷由饱满状况退至截止状况。这时，+300V 电压经R3、R8、L2、R16对C2反向充电，C2右端电位逐步上升，当升至必定值时，在R3的效果下，Q2再次导通，重复上述进程，如此循环往复，构成自激振动。在Q2导通期间，L3中的感应电动势极性为上负下正，D7截止；在Q2截止期间，L3中的感应电动势极性为上正下负，D7导通，向外供电。
图中，VD1、Q1等组件组成稳压电压。若输出电压过高，则L2绕组的感应电压也将升高，D1整流、C4滤波所得电压升高。因为VD1两头一直保持5.6V的稳压值，则Q1 b极电压升高，Q1导通程序加深，即对Q2 b极电流的分流效果增强，Q2提早截止，输出电压下降，若输出电压下降，其稳压操控进程与上述相反。
别的，R6、R4、Q1组成过流维护电路。若流过Q2的电流过大时，R6上的压降添加，Q1导通，Q2截止，以防止Q2过流损坏。
适用于多种电池的充电器电路
接下来介绍一款MOTO手机游览充电器。该充电器具有镍镉、镍氢、锂离子电池充电转换开关，并具有放电功用。在150～250V、40mA的沟通市电输入时，可输出300±50mA的直流电流。
图4 MOTO手机游览充电器电路
220V市电经VD1～VD4桥式整流后在V2的c脚上构成一个300V左右的直流电压。由V2和开关变压器组成间歇振动器。开机后，300V直流电压经过变压器初级加到V2的c脚，一起该电压还经发动电阻R2为V2的b极供给一个偏置电压。因为正回馈效果，V2 Ic敏捷上升而饱满，在V2进入截止期间，开关变压器次级绕组产生的感应电压使VD7导通，向负载输出一个9V左右的直流电压。开关变压器的回馈绕组产生的感应脉冲经VD5整流、C1滤波后产生一个与振动脉冲个数呈正比的直流电压。此电压若超越稳压管VD17的稳压值，VD17便导通，此负极性整流电压便加在V2的b极，使其敏捷截止。V2的截止时刻与其输出电压呈反比。
VD17的导通／截止直接受电网电压和负载的影响。电网电压越低或负载电流越大，VD17的导通时刻越短，V2的导通时刻越长，反之，电网电压越高或负载电流越小，VD5的整流电压越高，VD17的导通时刻越长，V2的导通时刻越短。V1是过流维护管，R5是V2 Ie的取样电阻。当V2 Ie过大时，R5上的电压降使V1导通，V2截止，可有用消除开机瞬间的冲击电流，一起对VD17的操控功用也是一种补偿。VD17以电压取样来操控V2的振动时刻，而V1是以电流取样来操控V2振动时刻的。
如果是为镍镉、镍氢电池充电，因为这类电池存在必定的回忆效应，需不守时对其进行放电。SW1是镍镉、镍氢、锂离子电池充电转换开关。SW1与精细基准电源SL431为运放LM324⑨供给两个不同的精细基准源，由SW1切换。在给镍镉、镍氢电池充电时，LM324⑨脚的基准电压约0．09V（空载）；在给锂离子电池充电时，LM324⑨脚的基准电压约为0．08V（空载），这种规划是由这两种类型电池特有的化学特性决议的。按下SW2，V5基极瞬间得一低电平而导通，可充电池上的剩余电压经过V5的ec极在R17上放电，一起放电指示灯VD14点亮。在按下SW2后会随即开释，这时可充电池上的剩余电压经过R16、R13分压，C9滤波后为V4的b极供给一个高电平，V4导通，这相当于短接SW2。跟着放电时刻的延伸，可充电池上的剩余电压也越来越低，当V4基极上的电压不能保持其持续导通时，V4截止，放电停止，充电器随即转入充电状况。
因为锂电不存在回忆效应，当电池低于3V时便不能开机，其剩余电压经电阻R40、R41分压后得到2.53V送入运算放大器的同相端③、⑤、⑩脚，因为LM324⑨脚电压在负载下一直为2.66V，因而⑧脚输出低电平，V3导通，＋9V电压经过V3 ec极、VD8向可充电池充电。IC1 ｄ在电容C6的效果下，{14}脚输出的是脉冲信号，因为IC1⑧脚为低电平，因而VD12处于闪耀状况，以指示电池正在充电，对应容量为20%。跟着充电时刻的延伸，可充电池上的电压逐步上升。当R40、R41的分压值约等于2．58V时，即IC1③脚等于2．58V时，IC1②脚经电阻分压后得2．57V，其①脚输出高电平（因为在充电时，IC1⑨脚电压一直是2．66V，V6导通；反之在空载时，IC1⑨脚为0．08V，V6截止），VD10、VD11点亮，对应指示容量为40%、60%。当R40、R41的分压值上升到2．63V时，即IC1⑤脚等于2．63V，其⑥脚经电阻分压后得2．63V，⑦脚输出高电平，VD9点亮，对应充电容量为80%。只要IC1⑩脚电压≥2．66V时，⑧脚才输出高电平，VD13点亮，对应充%&&&&&%量为100%。即便VD13点亮时，VD12仍处于闪耀状况，这表明电池仍未到达彻底饱满。只要%&&&&&%1⑧脚电压＞6．5V时，VD12才逐步平息，表明电池彻底充至饱满。
VD16在电路中起过充、过流维护效果，VD8起反向维护效果，防止充电器断电后，电池反向放电。
选用PWM专用芯片的充电器电路
比较新式的游览充电器规划，多选用内置高压MOSFET的PWM操控器专用芯片。典型的如SD4840，内部框图如下。
图5 SD4840内部框图
该芯片专为小型开关电源而规划，电路待机功耗低，发动电流低。在待机形式下，电路进入打嗝形式，然后有用地下降电路的待机功耗。电路内部集成了各种反常状况维护功用，包含欠压确定、过压维护、脉冲前沿消隐、过流维护和过温维护等功用。在电路产生维护后，电路能够不断主动重启，直到体系正常停止。
运用SD4840芯片添加少数的外围元器材，即可很简单规划出功用和功用都不错的手机充电器电路，功率和可靠性都有确保。如上图是一款手机充电器外型及内部结构，其内部电路如下图所示。
图6 SD4840内部电路图
修改点评：本文介绍了手机全能充电器的电路原理图，简易自激式开关电源充电器电路首要由开关电源、基准电压、充电操控、放电操控和充电指示等电路组成；MOTO手机游览充电器，该充电器具有镍镉、镍氢、锂离子电池充电转换开关，并具有放电功用；选用PWM专用芯片的充电器电路，比较新式的游览充电器规划，多选用内置高压MOSFET的PWM操控器专用芯片。
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