Как работает зарядное устройство для телефона

В сегодняшней статье мы рассмотрим принцип работы зарядного устройства, которое используется для подзарядки аккумулятора современных смартфонов. 

ice screenshot 20211220 165832

Если вы думаете, что внутри такого блока питания находится обычный или импульсный трансформатор, то это не совсем так. На самом деле внутри пластикового корпуса скрывается довольно интересное устройство — обратноходовый преобразователь. 

ice screenshot 20211220 145614

Данное устройство одновременно обладает свойствами как трансформатора, так и самоиндукции.

В отличие от классических трансформаторов, обратноходовые преобразователи отличаются гибкостью и универсальностью в работе. 

В частности, зарядное устройство для телефона способно стабильно держать выходное напряжение на одном уровне, даже если значения входного напряжения в электросети скачет в диапазоне сотни вольт. 

two pin geb2e839c8 1920

Например, напряжение в электросети может «гулять» в пределах 100-240 V, но на выходе напряжение всегда будет 5 V. 

Что собой представляет обратноходовой преобразователь

По сути, данное устройство является повышающим DC/DC преобразователем, но с одним существенным отличием. 

Для начала давайте разберем на схематическом примере, как работает стандартный повышающий DC/DC преобразователь. 

В работе устройства задействовано пять основных элементов:

  • дроссель;
  • конденсатор;
  • диод;
  • ШИМ-контроллер;
  • транзистор. 

ice screenshot 20211220 151719

Для работы всех вышеперечисленных элементов дополнительно потребуется источник питания. Давайте изобразим все элементы схематично. Транзистор изобразим в виде кнопки, чтобы было понятно, когда он закрыт и открыт. 

ice screenshot 20211220 152114

В момент, когда транзистор находится в открытом положении (при подключении устройства к источнику питания), через дроссель и транзистор по идее должен протекать ток. Но этого не происходит до тех пор, пока дроссель сопротивляется прохождению тока. 

ice screenshot 20211220 152137

Когда дроссель сформирует магнитное поле, то перестанет сопротивляться протеканию тока. Однако в этот самый момент срабатывает ШИМ-контроллер и закрывает транзистор, чтобы предотвратить короткое замыкание. 

ice screenshot 20211220 152503

ice screenshot 20211220 152716

После закрытия транзистора дроссель пытается сбросить накопленное магнитное поле в виде электричества. По сути, дроссель сам становится источником тока. На его контактах возникает напряжение. Такое явление называется самоиндукцией. 

Советуем к прочтению:   Электронные схемы для дома и быта: описание, принципиальные схемы автоматики и ее изготовление своими руками

ice screenshot 20211220 152805

С помощью ШИМ-контроллера можно не только регулировать величину магнитного поля, но также можно менять напряжение, которое идет к конденсатору и нагрузке. 

Обратноходовой преобразователь отличается от повышающего DC/DC преобразователя тем, что в нем установлен не стандартный дроссель, а специальный — многообмоточный. 

ice screenshot 20211220 153117

Хоть такой дроссель и выполняет функцию трансформатором, обычно его трансформатором не принято называть. 

Схема обратноходового преобразователя, который применяется в зарядных устройствах для телефонов, выглядит следующим образом. 

ice screenshot 20211220 164410

Как вы могли заметить, источником питания в данном случае является уже сетевое напряжение в розетке. 

Также стоит отметить, что в схеме обратноходового преобразователя добавляются еще два элемента — это диодный мост и транзистор, которые выпрямляют и сглаживают сетевое напряжение, поступающее из розетки.

ice screenshot 20211220 164552

Работает устройство следующим образом: 

  1. при открытом транзисторе первая обмотка многообмоточного дросселя накапливает магнитное поле;
  2. когда транзистор закрывается, вторая обмотка дросселя сбрасывает магнитное поле в виде электричества на конденсатор и затем на нагрузку. 

Обратите внимание: более низкое напряжение на выходе достигается за счет того, что на вторичной обмотке дросселя намотано меньшее количество витков, чем на первичной. В данном случае дроссель работает по принципу трансформатора. 

ice screenshot 20211220 165421

Видео по теме

Более подробную информацию о работе зарядного устройства для телефона, а также разбор рабочей схемы блока питания вы найдете в видеоролике ниже.

Как работает зарядка телефона? Обратноходовой блок питания. Самое понятное объяснение!Как работает зарядка телефона? Обратноходовой блок питания. Самое понятное объяснение!

Как вам статья?

Павел
Павел
Бакалавр "210400 Радиотехника" – ТУСУР. Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники
Написать
Пишите свои рекомендации и задавайте вопросы
Рейтинг
( 5 оценок, среднее 4.8 из 5 )
Записки радиолюбителя
Комментарии: 1
  1. Алексей

    Не понятно лиш как соиденяется шим(широтно
    Импульсный модулятор)
    Разберусь потом, а так всё
    Понятно.

Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Adblock
detector