电路细节 初级(The Primary)
初级PCB板为双面贴片,板的内侧(上图)装配着大尺寸的元件,控制IC在外侧(下图)。(上图中的大元件已被取下,斜体字标示的,这样可以看到大元件下面的小元件。)交流输入端在板的左下角,先经过10欧姆的保险电阻(Fusible resistor),再通过4个二极管组成的桥堆(Bridge diode),转换成直流。两组 R-C缓冲电路(R-C snubber)可以吸收由桥堆产生的EMI干扰信号[6]。电流在经2个大电解电容(Electrolytic filter capacitors)和电感滤波后,生成125-340V的直流电。留意一下,PCB上,连接2个大电容和其他大电流元件的走线的宽度比其他控制器件的要宽许多。(依据U=I X R,为了降低走线的损耗电压和干扰,需要流过大电流的走线,要铺大铜箔,以减少电阻,从而降低U。-rollei120者注)
整个电源由一个8脚的L6565准谐振(quasi-resonant)开关电源芯片控制,意法半导体公司的产品(ST Microsystems)[7]。该控制IC驱动MOSFET开关管的导通和关断,整形后的电压会输入到反激式变压器的初级绕组。控制IC会接受各种输入信号(次级端的反馈电压,提供IC工作的直流电压,变压器初级绕组的电流,和变压器退磁检测)通过内部复杂的集成电路去调整开关频率和动作时间,从而控制电源的输出电压。IC通过电流检测电阻知道流经变压器初级的电流情况,以便在需要时关断开关管,保护电源。 板上的第二个开关管,单独与一些电容和二极管连接,这是谐振钳位电路的一部分,作用是吸收变压器产生的尖峰电压。这种少见的创新电路是伟创力(Flextronics)的专利[8][9]。(看来伟创力也不错,有没有人对该专利有具体了解的?-rollei120注) 该控制IC是需要直流电源供电才能工作的,该电源由辅助电源电路提供,这个部分包括:变压器上的一个分离辅助绕组,二极管,滤波电容。IC需要首先供给电源,才能让变压器开始工作,你或许会让这个先有鸡还是先有蛋的问题绕住。解决的方法是在刚上电时,高压的DC通过启动功率电阻(strarup power resistors)分压后转为低压电,从而提供IC的初始电压,直到变压器开始工作。IC也会利用辅助电源绕组来检测变压器的退磁。 变压器的辅助电源绕组同时也用来做为IC检测退磁数值,以决定何时导通开关管。
次级(The secondary) 在次级板上,从变压器出来的低压交流(AC)会被高速肖特基管整流,再经电感和电容滤波,后转成低压直流电,最后通过USB接口输出。绿点充电器中使用了钽电容,这种电容能在小封装尺寸中实现大电容容量。(另外,钽电容有非常高的可靠性,对比普通的电解电容,ESR也比较小。-rollei120注)。 USB输出的数据脚,连接了几个特别的电阻(即我们通常所说的苹果识别电阻。-rollei120注),苹果的设备会依据苹果的协议[10]检测该识别电阻,以决定充电电流的大小。这也是为什么,有些非苹果充电器给苹果设备充电时,屏幕会显示“不支持该充电设备”。 (具体的设备电阻设置值,可以参考我的博客文章: -rollei120注)
次级板上还包含了一个标准的电压监测反馈电路,该电路主要由TL341稳压管和光耦组成。另外还有一个反馈保护电路,该电路监测温度和输出电压,当温度过高或者输出电压超过规定范围的值时,该电路会通知控制IC,关断整个充电器,以起到保护的作用。反馈路径由板上那个灰色的排线完成。
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