《电子技术应用》
您所在的位置:首页 > 电源技术 > 设计应用 > MC34063做USB充电电路图
MC34063做USB充电电路图
摘要: 根据电路原理图,设计单面PCB如下图所示。在焊接电路板时,先准备好附表1中的所有器件。用万用表全部检测一遍以保证器件没有问题。
Abstract:
Key words :

一、制作过程

根据电路原理图,设计单面PCB如下图所示。
在焊接电路板时,先准备好附表1中的所有器件。用万用表全部检测一遍以保证器件没有问题。

<a class=MC34063做USB充电电路USB POWER SUPPLY" height="237" src="http://files.chinaaet.com/images/2012/06/16/59b17189-3c26-4161-a0f1-61882b20c5a3.jpg" style="WIDTH: 560px; HEIGHT: 199px" width="665" />
接下来就可以进行焊接了,按照从低到高、从小到大的原则进行焊接,如下图所示,先把电阻、瓷片电容等个头较小的器件焊接到电路板上。然后再把电解电容、变压器、USB口依次焊接完成。

MC34063做USB充电电路图USB POWER SUPPLY

为了安全起见,使用一个1/2W1Ω的电阻当做保险丝(F1)。
在焊装时需要注意以下几点:
(1)发光二极管LED1是电源指示灯,它需要与外壳上的圆孔对齐,LED1的管脚可留长一些,否则在表面看不到。
(2)二极管D1、D5、D6、D7千万不要装混了,IN4007是低频二极管,FR107是高频高压二极管,IN5819是低压高频二极管等,它们之间是不能代用的。
(3)三极管Q1、Q2也不要装错,更不要装反。
(4)安装、焊接完成之后,仔细检查一下各个部分,看看有没有虚焊等情况发生。

二、调试方法

仔细检查电路板焊装无误后,就要进入调试阶段。这里要特别注意安全,因为电路直接由220V供电,在整个电路板上都有22C)V高压,人体一旦与电路板接触就会发生触电。所以在接下来的步骤中要格外小心。

为了调试方便,先在PCB上焊接一个220V的插头线,同时为了安全起见,请在插头线上串联一个10W的灯泡,以防止短路或接错,如下图所示。

MC34063做USB充电电路图USB POWER SUPPLY

如果焊装无误,用万用表可以测得USB口1、4脚之间有+5V的直流电压输出,同时电源指示灯LED1正常点亮。一切正常后,将插头线取下,换上两根导线,将电路板与外壳上的插针连接即可,如下图所示。


MC34063做USB充电电路图USB POWER SUPPLY
最后,把电路板插到另一半外壳中,将指示灯露在圆孔外,同时USB口对齐外壳预留的方形孔就可以了,完成之后就可以正常使用给MP3、MP4充电了。最终完成的效果如下图所示。元器件清单见下表。

MC34063做USB充电电路图USB POWER SUPPLY

三、其他解决方
案除了以上介绍的方案外,还可以参下考图制作利用DC-DC变换器MC34063A为核心的开关式USB充电器。MC34063A的内部结构可参考右图所示,其内部三极管Q1起到了模拟开关的作用。内部的振荡器设置开关周期,同时,Ipeak感应端通过控制三极管Q1的导通时间来限制流经电感L1的电流。125V的参考电压和比较器构成一个监视输出电压的电路向芯片提供反馈。
下图中。当电源开关S1闭合时,MC34063A获得工作电源,二极管D1可防止焊装时将电源极性弄反而烧毁器件,而瞬态电压干扰抑制器D2可以抑制从电源引入的高频脉冲噪声。电容C1、C2起到进一步滤波的作用。

MC34063做USB充电电路图USB POWER SUPPLY
三个并联的1Ω电阻R1、R2、R3可帮助监测流经电感L1的电流,当电流到达1A时,MC34063A的7脚电平比6脚低300mV,从而使MC34063A的内部三极管截止,存储在电感L1中的电能通过肖特基二极管D3进入电容C4中。
MC34063A的5脚通过一个分压器来稳定输出电压。稳压二极管D4和10Ω电阻R7在负载突然减小时起到过压保护的作用。一般情况下,输出电压为5V时,稳压二极管D4不会导通。但调节电位器R5使分压为1.25V时输出电压为5V。超过5.1V稳压二极管D4就会持续导通,所以,在调节R5时需要谨慎,保证输出电压不要超过5.1V。

电感L1使用φ0.5mm的漆包线在圆形铁心绕75圈制作,由于电路比较简单,可以参考上图的器件布局设计单面的PCB。PCB制作好后。按照由小到大的原则焊接器件,最终成品如下图所示。
制作完成后,进入调试阶段。首先把电位器R5逆时针旋转到头,用万用表的电压档测量电路测试点TP点的电压,然后给电路供电,合上电源开关S1,调节电位器R5使万用表读数为5V±20mV。调试完成后,可以把下图所示的电路板装到一个塑料盒子里,让指示灯D5露出来即可。

MC34063做USB充电电路图USB POWER SUPPLY

四、如何使用USB充电器

制作完成之后的USB充电器如下图所示。使用时很简单,只要把USB充电器插到220VAC插座上,如果充电器上的指示灯点亮说明工作正常,然后将MP3或MP4原配的USB线连接充电器下方的USB口和设备上的充电口即可。在MP3或MP4上就会看到电池正在被充电的提示信息。
当MP3或MP4上提示电池已经充满,将充电器从插座上拨下并断开设备与充电器之间的USB连接即可。

MC34063做USB充电电路图USB POWER SUPPLY

 

MC34063做USB充电电路图USB POWER SUPPLY

五、USB充电器是如何工作的

使用这个自制的USB充电器完成MP3或MP4的充电是一件非常轻松的事。那在USB充电器里面到底有什么奥秘呢?其实USB充电器的电路非常简单(从它不到10元的成本也能猜到!),如下图所示是USB充电器的电路原理图。
220V的交流电通过二极管D1和电容C1的整流滤波后,在C1会有300V左右的直流电压。经电阻R2后给三极管Q1的基极提供工作电流,Q1工作后,其集电极在变压器T1的初级线圈3~4产生电流,从而T1的次级线圈5~6因感应产生电压,T1的另一个次级线圈1~2也产生感应电压。这两个次级是两个互相独立但匝数相同的线圈。其中线圈1~2的输出由二极管D7和电容C5进行整流和滤波,最后通过USB插座、JP2给负载充电。
T1的线圈5~6与电容C3、电阻R4还组成三极管Q1的正反馈电路,让Q1处于高频振荡不停给线圈3~4开关供电。当负载阻抗发生变化使输出电压升高,线圈5~6、稳压二极管ZD1取样比较使三极管Q2导通,则Q1基极电流减小,集电极电流也减小,从而电路负载能力变小,降低输出电压,这样起到了稳压的作用。
另外,电容C4、电阻R5、二极管D5组成了击穿保护电路,防止线圈3~4的感应电压将Q1击穿。

MC34063做USB充电电路图USB POWER SUPPLY