手机充电器电路原理图及充电器的安全标准

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1、收藏本站广告服务设为首页繁體中文文章导航 NAVIGATION手机研发 射频 基带 系统 构造 软件 多媒体移动通信 GSM CDMA 3G嵌入式开发 ARM DSP Symbian WinCE Linux BREW J2ME硬件研发 硬件综合 射频微波 EMI/EMC RFID文章搜索 SEARCH窗体顶端标题 内容窗体底端首页 技术文章 手机研发 基带 正文手机充电器电路原理图及充电器的安全原则www.52RD.com10月12日我爱研发网52RD社区论坛对此电路的讨论分析一种电源，往往从输入开始着手。220V交流输入，一端通过一种4007半波整流，另一端通过一种10欧的电阻后，由10uF

2、电容滤波。这个10欧的电阻用来做保护的，如果背面浮现故障等导致过流，那么这个电阻将被烧断，从而避免引起更大的故障。右边的4007、4700pF电容、82K电阻，构成一种高压吸取电路，当开关管13003关断时，负责吸取线圈上的感应电压，从而避免高压加到开关管13003上而导致击穿。13003为开关管(完整的名应当是MJE13003)，耐压400V，集电极最大电流1.5A，最大集电极功耗为14W，用来控制原边绕组与电源之间的通、断。当原边绕组不断的通断时，就会在开关变压器中形成变化的磁场，从而在次级绕组中产生感应电压。由于图中没有标明绕组的同名端，因此不能看出是正激式还是反激式。但是，从这个电路的

3、构造来看，可以推测出来，这个电源应当是反激式的。左端的510K为启动电阻，给开关管提供启动用的基极电流。13003下方的10电阻为电流取样电阻，电流经取样后变成电压(其值为10*I)，这电压经二极管4148后，加至三极管C945的基极上。当取样电压大概不小于1.4V，即开关管电流不小于0.14A时，三极管C945导通，从而将开关管13003的基极电压拉低，从而集电极电流减小，这样就限制了开关的电流，避免电流过大而烧毁(其实这是一种恒流构造，将开关管的最大电流限制在140mA左右)。变压器左下方的绕组(取样绕组)的感应电压经整流二极管4148整流，22uF电容滤波后形成取样电压。为了分析以便，我

4、们取三极管C945发射极一端为地。那么这取样电压就是负的(-4V左右)，并且输出电压越高时，采样电压越负。取样电压通过6.2V稳压二极管后，加至开关管13003的基极。前面说了，当输出电压越高时，那么取样电压就越负，当负到一定限度后，6.2V稳压二极管被击穿，从而将开关13003的基极电位拉低，这将导致开关管断开或者推迟开关的导通，从而控制了能量输入到变压器中，也就控制了输出电压的升高，实现了稳压输出的功能。而下方的1K电阻跟串联的2700pF电容，则是正反馈支路，从取样绕组中取出感应电压，加到开关管的基极上，以维持振荡。右边的次级绕组就没有太多好说的了，经二极管RF93整流，220uF电容滤

5、波后输出6V的电压。没找到二极管RF93的资料，估计是一种迅速答复管，例如肖特基二极管等，由于开关电源的工作频率较高，因此需要工作频率的二极管。这里可以用常用的1N5816、1N5817等肖特基二极管替代。同样由于频率高的因素，变压器也必须使用高频开关变压器，铁心一般为高频铁氧体磁芯，具有高的电阻率，以减小涡流。 1 移动通信手持机锂电池的安全规定和实验措施1.1一般规定本原则对电池的电路和构造设计提出了某些建议，但愿生产厂家在电池的设计环节能充足考虑到电池的安全性。1.1.1 绝缘与配线，除非电池的电极终端与电池的金属外壳有连通。W常用的电池外壳都是非金属的，但有的电池也采用金属外壳，后种状

6、况下电池的电极终端与电池的金属外壳之间的绝缘电阻在500V直流电压下测量应不小于5M手机电池并非电池芯的简朴组合，电池芯之外尚有保护电路和控制电路，其内部配线及绝缘应充足满足估计的最大电流、电压和温度的规定，配线的排布应保证端子之间有足够的间隙和绝缘穿透距离，内部连接的整体性能应充足满足也许发生误操作时的安全规定。1.1.2 泄放泄放的含义即电池或电池芯内部的过高压力在安全阀处释放以避免其破裂或爆炸。原则规定电池或电池芯在内部压力过高达到一定限值时能以一定的速率将压力泄放以避免电池的破裂、爆炸和自燃。如果电池的电池芯被封装在外壳内，则该封装的形式和封装的措施在正常操作过程中不应引起电池过热，也

7、不应约束内部压力的泄放。大图1.1.3 温度/电流管理电池充电过程中，电池和充电器内部的电路都会产生热量，若散热不佳导致热量汇集会影响电池正常的化学反映过程，导致电池的热失效，因此，电池的设计应能避免电池温度的异常上升。必要时，电池的充电和放电应设定安全限流，避免电流过大而产生过多热量。1.1.4 终端连接电池外壳应清晰地标明终端的极性。终端的尺寸大小和形状应能保证承载估计的最大电流。外部终端表面应采用机械性能良好并耐腐蚀的导电材料。终端应设计成最不也许发生短路的样式。1.1.5 电池芯装配成电池电池芯与所装配电池的容量应紧密匹配，装配在同一电池里的电池芯应构造相似，化学成分相似，并且是同一厂

8、家生产的。不同厂家生产的电池芯在电解液和电极材料等方面均会有所差别，如此规定的目的是为了保证装配在同一电池中电池芯的一致性，避免落后电池芯导致整个电池技术指标和安全性能的下降。1.2正常使用时的安全规定考虑到实验的一致性及各电池实验成果具有可比性，实验所用电池芯或电池的生产日期应在3个月以内，但并不表达电池3个月后安全性能会下降。常态实验在205的环境温度下进行。1.2.1 持续低倍率充电 完全充电的电池芯以额定的低倍率电流0.01C5 A持续充电28天后，应不起火、不爆炸、不漏液。1.2.2振动用完全充电的电池芯或电池进行X、Y、Z三个方向的振动实验，振动源单振幅0.76mm (双振幅1.5

9、2mm), 频率变化率1Hz/min, 频率范畴10Hz到55Hz，来回振动90 min5min后，电池应不起火、不爆炸、不漏液。1.2.3高温性能完全充电的电池置于702恒温箱中，保持7小时，然后取出置于室温条件下，检查其外观，其外壳应无变形或其变形不会导致电池内部元件暴露出来。1.2.4温度循环完全充电的电池或电池芯置于可强制调温的恒温箱中，按下列程序做 -20 到 +75 的温度循环： （1）30min内使恒温箱的温度升到752，并在此温度下保持4h；（2）30min内使恒温箱的温度降到205，并在此温度下保持2h；（3）30min内使恒温箱的温度降到 -202，并在此温度下保持4h；（

10、4）30min内使恒温箱的温度升到205，并在此温度下保持2h；（5）再反复1-4的环节做4个循环；（6）第5次循环完毕后，电池保存2h再作检查，应符合有关规定。该实验可以在一种可强制调温的恒温箱中进行，也可以在3个不同温度的恒温箱之间进行。实验后，电池芯或电池应不起火、不爆炸、不漏液。1.2.5低压性能完全充电的电池芯置于温度为205 的真空干燥箱中，抽真空使气压不不小于11.6kpa后保持6小时后，应不起火、不爆炸、不漏液。1.3也许发生误操作时的安全规定1.3.1外部短路完全充电的电池或电池芯分别在205和555的环境中放置 2h。然后，用连线短接每个电池芯或电池的正负极终端并保证所有外

11、部电阻不不小于100m。短接后，保持24h，到电池芯或电池外壳的温度下降到电池芯或电池原始温度+电池芯或电池短路后的最大温升20%。实验后，电池或电池芯应不起火、不爆炸。1.3.2自由跌落完全充电的电池芯或电池以任意方式从1米高处自由跌落到水泥地面3次后，应不起火、不爆炸。1.3.3机械碰撞在205环境中，完全充电的电池承受X、Y、Z三个方向的碰撞。如果电池只有两个对称轴，只作两个方向的碰撞。在最初3ms内的平均加速度应75gn，最高加速度应在125gn 和 175gn之间。碰撞1000次10次后，电池应不起火、不爆炸、不漏液。1.3.4热冲击完全充电的电池芯，置于一种烘箱中加热。烘箱的温度以

12、（52）/min的速率上升至1302，保持10min，电池芯应不起火、不爆炸。1.3.5耐挤压性能完全充电的电池芯置于两平行平板间，施加挤压力为13kN1kN，一旦达到最大压力或压力忽然下降1/3，即可卸压。对圆形或方形电池芯进行挤压实验时，要使电池芯的纵轴与挤压设备扁平表面保持平行。方形电池芯要沿其纵轴旋转90，以便电池芯的宽边和窄边都能受到挤压的作用，外壳为铝塑复合膜的电池芯只做宽面的挤压。实验后，电池芯应不起火、不爆炸。1.3.6冲击完全充电的电池芯置于一种扁平表面上，将一种半径为8mm、质量为10kg的棒垂直置于样品中心的正上方，从600mm 高度处落下作用到样品上。圆柱形或方形电池芯

13、在接受冲击实验时，其纵轴要平行于扁平表面，垂直于棒的纵轴。方形电池芯要沿其纵轴旋转90，以便电池芯的宽边和窄边都能受到冲击作用。外壳为铝塑复合膜的电池芯只做宽面的冲击实验。每只样品只能接受一次冲击实验，每次实验只能使用一只样品。实验后，电池芯应不起火、不爆炸。1.3.7过充性能完全放电的电池芯，以10V的电压、0.2C5A的电流充电12.5h后，应不起火、不爆炸。1.3.8强制放电性能完全放电的电池芯承受1C5A电流强制放电90min后，应不起火、不爆炸。外部短路实验、自由跌落实验、热冲击实验、耐挤压性能实验、冲击实验、过充性能实验、强制放电性能实验是破坏性实验，电池或电池芯的外壳均也许发生变

14、化，漏液很难避免，但尚未影响安全性，因此原则中对这些实验没有规定不漏液。1.4 安全标记安全标记的作用应引起足够的注重，电池自身应具有安全警示，并且附加合适的警告声明，需检查确认标记的一致性。此外，电池的阐明书中应写清合适的使用指引和推荐的充电措施等。2 移动通信手持机锂电池充电器的安全规定和实验措施市场上的电池充电器形色各异，有的使用电源线，有的不使用。直接插入式充电器不使用电源线，电源插头和充电器外壳构成一完整部件，其重量靠墙上插座来承载，市场上常用的“坐充”就是此类充电器。使用电源线的充电器，与电源连接的方式又分两种：可拆卸的和不可拆卸的。可拆卸的电源软线运用合适的电器连接器与充电器连接

15、以供电，不可拆卸的电源软线固定在充电器上或与充电器装配在一起来供电。市场中有的产品称为充电器，但事实上是适配器，我们有必要辨别这两种功能。适配器重要是把交流市电转换成直流电，根据电池的规格提供相应的电压电流，一般采用恒压恒流方式，可以隔离主电压和危险电压，对市电波动有一定耐受力，需要时可安全关断。而充电器的重要功能是把充电电流限制在一种安全水平上，重要采用恒流方式，能检测充电的完毕，根据某种算法终结充电以延长电池寿命，若发现电池异常可终结充电。这两种功能可分别实现，也可组合在一种物理实体中。GSM手机一般涉及充电功能，与手机配套的只需适配器，而CDMA手机往往不涉及充电功能，这样减少了手机设计

16、的复杂性和工作状态时产生的热量。理解这些概念有助于更有针对性地使用该原则。2.1交流输入电压充电器的额定输入电压为交流220 V，频率为50 Hz，为了保证安全性，充电器应能承受市电一定范畴内的波动，原则中规定的电压波动范畴是其额定值的85 110 ，频率的波动范畴是2 Hz。 2.2电源线组件（1）电源线组件应符合GB2099的规定；（2）电源线组件的额定值应不小于充电器电源规定的额定值；（3）电源软线的导线截面积应不不不小于0.75mm2；（4）电源线组件中的电源软线应符合下列规定：*如果电源软线是橡皮绝缘，则应是合成橡胶，应符合GB5013对通用橡胶护套软电缆的规定；*如果电源软线是聚氯

17、乙烯绝缘的，应符合GB5023对轻型聚氯乙烯护套软线的规定。2.3隔离变压器安全隔离变压器在构造上应保证在浮现单一绝缘故障和由此引起的其她故障时，不会使安全特低电压绕组上浮现危险电压。隔离变压器应按照GB4943中附录C的有关规定进行实验。2.4阐明和标牌的规定2.4.1一般规定厂家应向顾客提供足够的资料，以保证顾客在按厂家的规定使用时，不会引起本原则范畴内的危险。应使用原则简体中文书写。标记应是耐久和醒目的，能承受标记耐久性实验。一方面用一块蘸有水的棉布擦拭15s，然后再用一块蘸有汽油的棉布擦拭15s，标牌应清晰，不应容易被揭掉，不应浮现卷边。2.4.2阐明书厂家应提供必要的使用阐明书，对充

18、电器在操作、维修、运送或储存时有也许引起危险的状况提示顾客特别注意。2.5构造设计规定2.5.1稳定性直接插在墙壁插座上、靠插脚来承载其重量的充电器，不应使墙壁插座承受过大的应力。可通过插座应力实验检查其与否合格。充电器应按正常使用状况，插入到一种已固定好的没有接地接触件的插座上，该插座可以环绕位于插座啮合面背面8mm的距离处，与管件接触件中心线相交的水平轴线转动。为保持啮合面垂直而必须加到插座上的附加力矩不应超过0.25Nm。2.5.2构造细节电池极性接反以及强制充电或放电也许导致危险，因此在设计上应有避免极性接反以及避免强制充放电的措施。将起保护作用的任何元件一次一种地短路或开路，并逼迫充

19、放电各2小时，充电器应不起火、不爆炸。2.5.3防触及性（电击及能量危险）充电器正常使用时应具有防触及性，避免电击及能量危险。如果特低电压电路的外部配线的绝缘是操作人员可触及的，则该配线应：*不会受到损坏或承受应力；*不需要操作人员接触。2.5.4连接布线（1）对使用不可拆卸的电源软线的充电器应装有紧固装置：*导线在连接点不承受应力；*导线的外套不受磨损；*电源软线应能承受拉力实验，电源软线应承受30N的稳定拉力25次，拉力沿最不利的方向施加，每次施加时间为1s，电源软线应不被拉断；*电源软线紧固装置应由绝缘材料制成，或由具有符合附加绝缘规定的绝缘材料的衬套制成。（2） 电源软线入口开孔处应装

20、有软线入口护套，或者软线入口或衬套应具有光滑圆形的喇叭口，喇叭口的曲率半径至少等于所连接最大截面积的软线外径的1.5倍。软线入口护套应：*设计成避免软线在进入充电器入口处过度弯曲；*用绝缘材料制成；*采用可靠的措施固定；*伸出充电器外超过入口开孔的距离至少为该软线外径的5倍，或者对扁平软线，至少为该软线截面长边尺寸的5倍。2.6外壳表面当顾客碰触到电池外壳时，其温度不应导致顾客的忽然反映使她受伤，人对温度的反映不仅是度数的高下，还取决于外壳材料的传导特性和热容量，60的金属外壳比70的塑料外壳感觉要烫，UL和IEC的有关原则中对非金属外壳温升的规定不超过50，而手机电池的外壳绝大部分是非金属材

21、料，因此本原则借鉴了该规定，规定如下：充电器额定工作2小时后，测量其外壳表面温度变化不不小于1/h即觉得温度稳定，此时测量其外壳表面温升应不不小于50。2.7输出短路保护充电器应有短路的自动保护功能。将充电器输出短路，充电器应能自动保护，故障排除后应能自动恢复工作。2.8绝缘电阻在常温条件下，用绝缘电阻测试仪直流500 V电压，对充电器主回路的一次电路对外壳、二次电路对外壳及一次电路对二次电路进行测试，充电器的绝缘电阻应不低于2 M。2.9绝缘强度用耐压测试仪对充电器进行绝缘强度实验，且充电器必须是在进行完绝缘电阻实验并符合规定后才干进行绝缘强度的实验。一次电路对外壳、一次电路对二次电路应能承

22、受50 Hz、有效值为1500 V的交流电压（漏电流10 mA），二次电路对外壳应能承受50 Hz、有效值为500 V的交流电压（漏电流10 mA），应无击穿与无飞弧现象。实验电压应从不不小于一半规定电压值处逐渐升高，达到规定电压值时持续1 min。2.10异常工作及故障条件下的规定充电器的设计应能尽量限制因机械、电气过载或故障、异常工作或使用不当而导致起火或电击危险。变压器过载实验按照GB4943中附录C1的规定进行。可模拟下列故障条件：*一次电路中任何元器件的失效；*二次电路中任何元器件的失效。2.11材料的可燃性规定充电器外壳和印制板及元器件所用的材料应能使引燃危险和火焰蔓延减小到最低限

23、度，为V2级或更优级别。在进行耐热及防火实验时，V-0级材料可以燃烧或灼热，但其持续时间平均不超过5s，在燃烧时所释放的灼热微粒或燃烧滴落物不会使脱脂棉引燃。V-1级材料可以燃烧或灼热，但其持续时间平均不超过25s，在燃烧时所释放的灼热微粒或燃烧滴落物不会使脱脂棉引燃。V-2级材料可以燃烧或灼热，但其持续时间平均不超过25s，在燃烧时所释放的灼热微粒或燃烧滴落物会使脱脂棉引燃。进行本实验时也许会冒出有毒的烟雾，在合用的状况下，实验可以在通风柜中进行，或者在通风良好的房间内进行，但是不能浮现也许使实验成果无效的气流。实验火焰应运用本生灯获得，本生灯灯管内径为9.5mm0.5mm，灯管长度从空气主

24、进口处向上约为100mm。本生灯要使用热值约为37MJ/m3的燃气。应调节本生灯的火焰，使本生灯处在垂直位置，同步空气进气口关闭时，火焰的总高度约为20mm。火焰顶端应与样品接触，烧30s，然后移动火焰停烧60s，再在同一部位烧30s。在实验期间，当实验火焰第二次撤离后，样品延续燃烧不应超过1min，且样品不应完全烧尽。2.12 自由跌落实验充电器从1m高度处自由跌落到硬木表面3次，其表面应无裂痕等损坏。2.13 湿热实验实验措施按GB/T 2423.9 中“实验 Cb” 的规定进行。产品无包装，实验严酷级别为：温度 40 2 ，相对湿度（933）RH，实验持续时间为2 d。实验后应符合4.7

25、.2的规定。3 小结本原则在制定过程中借鉴了国际有关原则，如IEC62133、IEC61960、UL1642、UL2045等，参照了GB 4943 信息技术设备的安全等原则，力求原则条款适合国内国情，实验措施具有可操作性。本原则在编制过程中遵循了ISO技术工作导则中的可证明原则:即规定的技术规定能用实验措施加以论证,若临时没有科学的措施进行实验或检查,以及不能稳定可靠地得出确切检查成果时,就不将这样的条款列进原则。部分安全实验分别针对锂电池和锂电池芯，因此该原则对锂电池和锂电池芯分别进行了定义。充电器的安全性不能仅仅通过输出特性的检查来拟定，由于输出特性良好并不能保障充电器的可靠性，因此该原则

26、规定对充电器的全面性能进行考察，涉及对变压器、电源线等元器件的安全规定和构造设计规定。充电器应保证在故障条件下都不对人身安全构成威胁，因此该原则对此做了规定。充电器除应具有电气防护功能外，也应具有防火防护功能，根据同类产品的规定，该原则将其防火材料级别规定为V-2级。 (52RD.com)更多基带资源到基带论坛讨论收藏此页到365Key特别推荐 RECOMMEND有关文章 CORRELATION运用MCU设计离线锂电池充电器3-7AnalogicTech的USB电池充电器IC可缩短充电时间2-14凌特双输入锂离子电池充电器带有同步600mA降压转换器2-8凌特推出微型750mA独立锂离子电池充电器12-29手机充电器电路原理图及充电器的安全原则10-12特别推荐 RECOMMEND评论 COMMENT研发网友:8错-10-19 11:34共有评论1篇查看所有评论窗体顶端匿名刊登窗体底端推荐朋友打印本页返回页首关闭窗口