很多人稍微对电子有了解的人都记得传统的大个头的变压器,通过变压器原副边线圈绕组的匝数比来实现交流电压的变换,然后通过桥式整流,稳压滤波,甚至通过文雅芯片来实现恒定的电压输出。
传统的充电器存在一个很大的问题,就是变压器必须做的很大,电能转换成磁能进行传递,要想能够传递足够功率的电能就需要更多的匝数来产生足够的磁能,从而完成大功率的电压变换。所以要求输出的电流越大,对变压器的个头就得越大。
那为什么现在的充电器可以做的那么小呢?苹果的方块充电器非常迷你,又是什么样的原理呢?这就是开关型电源的优势所在了,上图拆解图中,绝大多数的充电器基本原理都是一致的,因此我就用拆解图来做统一分析:
首先,开关型电源也是有变压器的,无论是手机充电器还是电脑的开关电源, 这个在图中已经注明,那么为什么和传统的变压器相比这个变压器可以那么小呢?前面说过,变压器室通过电磁转换来传递能量,而在电流一定的情况下电流转换为电磁能量主要有两个因素:①线圈匝数,而是交流电的频率,传统变压器由于市电50Hz的固定频率,为了传递更大的功率,只能来改变匝数,所以功率越大,变压器个头越大。②开关电源通过提高变压器上交流电的频率可以使得变压器在满足功率要求的情况下保持较小的体积。因此现在的手机充电器中仍然是有变压器的,不同的是高频变压器,相同的是输出端和220V电仍然是通过电磁隔离的。那些说开关型手机充电器没有变压器室直接的通过电气连接的纯属误导。
通过上面的分析,我们就可以知道这类充电器的工作原理了,其实上述所讲的手机充电器可视为变压器的一种。对220V交流电进行整流,拆解图中的变压器使用了4个二极管组成桥式整流,整流后得到了高压直流电,高压直流电经过开关管(多数是三极管)的导通与截止变为高频交流电,开关管导通与截止的时间能够根据取样电压反馈来进行控制,从而保证恒定的电压输出。部分好一点的在副边的输出端也有反馈,如上图有一个
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