從手機充電了解充電機的工作原理
2017-5-26 9:32:48??????點擊：
有一個這樣的群體，他們不是直流電源工程師，比如說質(zhì)量管理者，采購人員，或者是直流電源銷售工程師，他們不需要對直流電源進(jìn)行具體的設(shè)計，可是又渴望像直流電源工程師那樣對直流電源的原理有所了解，可能會去買直流電源設(shè)計方面的書籍，可是書本的系統(tǒng)化，理論化，讓閱讀很痛苦，有沒有一種輕松簡單的方法，可以令人愉悅的對開關(guān)直流電源原理有一個理解呢？
此文的目的，通過對手機 充電機原理簡單形象化的介紹，希望給到這些朋友一些幫助。如果你是直流電源高手，也可以一起探討：如果你面臨的是一位不太懂直流電源的人，你如何快速的跟對方講明白，畢竟，擁有出色的表達(dá)能力，也是一位專業(yè)直流電源設(shè)計人員渴望的能力。
有看過直流電源設(shè)計書籍的可以接著往下；
沒有看過的，直接跳到秒懂手機充電機原理章節(jié)：
一般的教材開始是這樣的，會從降壓、升壓或者升降壓電路開始講述，這里面的難點是如何理解開關(guān)接通后，電感的儲能，以及開關(guān)關(guān)閉后，電感的放電，需要對電感器的自感原理有一定的基礎(chǔ)。
接著，書本會介紹各直流種電源的拓?fù)?，世界?0%以上的直流電源用的都是第一種拓?fù)?，反激變換器，這種結(jié)構(gòu)是成本最低的，目前100W以內(nèi)的直流電源基本都是這種拓?fù)洌?，先搞明白這種拓?fù)浼纯?，有些工程師做了一輩子直流電源，可能就是跟它打交道?/span>
隔離式直流電源都是以變壓器隔離為基本原理，所以你一定要懂變壓器的原理，匝比，相位，自感，互感，磁通密度等等理論必須精通，才可能搞明白整個電壓變換過程。
反激的原理，以及波形圖，這是研發(fā)設(shè)計工程師必須弄明白的：
如下為手機 充電機原理章節(jié)：
ok,到此為止，此文不是書本教材，請忽略如上各種圖形概念，我們嘗試用簡單的方法理解充電機工作原理。
如上是一個簡單的模型，用來簡單的描述手機充電器的工作原理和方式：
桶裝水：用來示意我們的電網(wǎng)，我們龐大的電網(wǎng)，你可以想象成一桶水。
閥門：你可以想象成這是一個充電器，它通過反復(fù)的開關(guān)來控制流入杯中水的多少。如果沒有這個閥門，你可以想象一下后果。國外習(xí)慣把充電機叫Adapter,意思是適配的作用。
水杯：可以想象成我們的手機電池，或者平板電池。水就是電量，通過水管傳送過來。
手機充電機，其實是一個反激式的開關(guān)電源，所以我們還是要回到反激的原理進(jìn)行簡化后理解：
手機充電機一般有幾個概念：
輸出電壓，輸出電流，紋波，CV(恒壓充電）,CC（恒流充電），我們嘗試來簡化理解，基于對整體工作原理的理解后，你后續(xù)可以再深入的研究器件的工作方式。
如下圖，你可以把反激簡化理解成降壓，不需要細(xì)想內(nèi)部各個器件工作原理，關(guān)鍵在step2。
我們可以把手機充電機充電的過程，理解成通過一個閥門往杯中加水的過程，充電機就是一個閥門的作用:
還是回到這張示意圖：
充電機概念理解:
輸出電壓: 水杯允許的最大儲水高度，電壓的多少是由充電機設(shè)計電路決定的。
輸出電流: 水管大小決定了水流量的多少，電流想象成水流，電流大小由充電機電路設(shè)計決定的。
輸出紋波: 水入到杯后，激起的波浪大小。
恒流充電（CC）:
這個是很多人困惑的概念。你可以想象成杯中空水的狀態(tài)下，我們用一個固定孔徑的水管，往杯中注水，水流恒定的，即恒流。
恒壓充電：
水杯快滿時，設(shè)定一個最高限制水位，不允許數(shù)量超過，通過降低閥門開通的時間和次數(shù)，減少水流量，從而達(dá)到恒壓充電。 要搞清楚這個概念，還要想象一下杯中的水插入了一根吸管，或多或少的水從杯中吸出，也就是負(fù)載的概念，你在加入水的同時，水還在被消耗。
恒壓充電還有種理解必須有，就是恒壓時，水管的水流量是最大化的。對應(yīng)充電器的概念就是，會以充電器最大電流輸出。
搞明白如上概念，我們通過鋰電池充電機充電曲線，理解一下電池充電機的充電過程：
圖示中的充電機充電過程分為三個：
充電機充電恒流階段：
你可以想象成這個時候杯中的水很少，所以我們恒定水量進(jìn)行充電，如果是5V 1A的充電器，則充電電流會按照1A進(jìn)行恒定充電，隨著充電時間的增加，電池電壓逐步上升（同水位上升）
充電機充電均充階段：
鋰電池一般限定電壓4.25V，當(dāng)然現(xiàn)在也有4.4V的。當(dāng)電池電壓接近4.25V時，通過降低充電電流（降低水流量），讓電池慢慢的靠近4.25V的極限，這就是恒壓充電的概念。
充電機充電浮充階段：
想象成當(dāng)杯中的水杯加滿后，被人用管子小吸一口后，繼續(xù)加一點水，也就能很好的理解充電機是怎么實施浮充階段的充電過程了。
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