充电器 黄强充器 黄强.doc

7 毕业设计（论文） 专 业 电子信息技术 班 次 11641 姓 名 黄强 指导老师 张霆 成都工业学院 二0一 年 USB充电器设计 摘要：所有手机充电器其实都是由一个稳定电源（主要是稳压电源、提供稳定工作电压和足够的电流）加上必要的恒流、限压、限时等控制电路构成。 本文的是类似于插座式的USB充电器，USB充电器相当于反激式变压器开关电源您只需要将USB接口插入即可充电。介绍了USB充电器的概念、工作原理、工作流程等。设计了USB充电器的原理图，并设计其PCB板。 [关键词] USB充电器；充电器；开关电源 目 录 引 言 1 一 USB充电器简介 2 1.1 USB充电器的背景 2 1.2 USB充电器的概念及特性 2 1.3 USB充电器的工作原理 2 1.4 USB充电器的工作流程 3 二 所用芯片的介绍 4 2.1 TNY280PN（IC） 4 2.2 TL431（基准电压源） 4 2.3 LTV-817C(光耦) 5 三 硬件电路分析 7 3.1 USB充电器电路原理图 7 3.2 抗电磁干扰(EMI)和整流滤波 8 3.3 主回路组成 9 3.4 电压反馈控制 12 3.5 尖峰电压吸收电路 13 四 PCB的设计 14 五 设计过程中疑难问题及解决办法 16 总结 18 致 谢 19 参考文献 20  引 言 您还在为因ipad、iphone等电子产品有数据线但缺少插头而不能充电在烦恼吗？您还在为因电流大小供应不足而不能同时为您的几个电子产品充电在烦恼吗？ 本文所设计的是一种利用USB接口为我们的电子产品进行充电在以蓄电池为或备用电源的用电场合，充电器具有广泛的应用前景。充电器通常指的是一种转换为的设备。充电器在各个领域用途广泛，特别是在生活领域被广泛用于手机、相机等等常见电器。充电器是采用电力电子半导体器件，将电压固定不变的交流电变换为直流电的一种静止变流装置。 USB充电器相当于反激式变压器开关电源，是指当变压器的初级线圈正好被直流电压激励时，变压器的次级线圈没有向负载提供功率输出，而仅在变压器初级线圈的激励电压被关断后才向负载提供功率输出，这种变压器开关电源称为反激式开关电源。 反激式：就是在开关管导通的时候存储能量，只有在开关管关断的时候释放才向负载释放能量。而此设计电路中的开关管K相当于由芯片TNY280PN所组成的开关控制电路。属于这种模式的开关电源有：并联式开关电源、极性反转型变换器、反激式变压器开关电源等。 二 所用芯片的介绍 2.1 TNY280PN（IC） 2.1.1 引脚功能介绍 漏极(D)引脚：这个引脚是功率MOSFET的漏极连接点.它提供了内部经营为启动和稳态电流运作。 旁路/多功能（BP/M）引脚：此引脚具有多种功能：1.它是一个外部旁路电容连接点对内产生5.85V供应。 2.它是一个电流限制值的模式选择，取决于加入对的电容值。 3.它提供了一个关断功能。当到当前旁路引脚超过5.5 mA,闭锁装置，直到BP /M以下4.9 V,在电源电压下降了。这可以用来提供输出过压保护功能与齐纳从BP连接/M引脚到偏置绕组供应。 启用/欠压(EN/UV)引脚：此引脚具有双重功能：使能输入和线路电压不足感. 来源(S)引脚：该引脚在内部连接到输出MOSFET源高低压电力回报和控制电路常见. TNY280PN引脚图TL431属于一种具有电流输出能力的可调基准电压源，其性能优良，可广泛应用于单片机精密开关电源或精密线性稳压电源中。基准源提供了一个已知的电压值，用它与输出作比较，得到一个用于调节输出电压的反馈。此外，TL431还能构成电压比较器、电源电压监视器、延时电路、精密恒流源等。目前在单片精密开关电源中，常用它构成外部误差放大器，再与光耦合器一起组成隔离式反馈电路。 TL431相当于一只可调齐纳稳压管，输出电压由外部精密电阻R1和R2来设定。TL431的主要参数为： 1. 最大输入电压为37V。 2. 最大工作电流150mA。 3. 内基准电压为2.5V。 4. 输出电压范围为2.5~30V。TL431三个引脚分别为：阴极（CATHODE）、阳极（ANODE）和参考端（REF）。 TL431引脚图 光耦的基本作用，是将输入、输出侧电路进行有效的电气上的隔离；能以光形式传输信号；有较好的抗干扰效果；输出侧电路能在一定程度上得以避免强电压的引入和冲击。 输入侧一