作者：電路飛翔

一、制作過(guò)程

根據(jù)電路原理圖，設(shè)計(jì)單面PCB如下圖所示。
在焊接電路板時(shí)，先準(zhǔn)備好附表1中的所有器件。用萬(wàn)用表全部檢測(cè)一遍以保證器件沒(méi)有問(wèn)題。

接下來(lái)就可以進(jìn)行焊接了，按照從低到高、從小到大的原則進(jìn)行焊接，如下圖所示，先把電阻、瓷片電容等個(gè)頭較小的器件焊接到電路板上。然后再把電解電容、變壓器、USB口依次焊接完成。

為了安全起見(jiàn)，使用一個(gè)1/2W1Ω的電阻當(dāng)做保險(xiǎn)絲(F1)。
在焊裝時(shí)需要注意以下幾點(diǎn)：
(1)發(fā)光二極管LED1是電源指示燈，它需要與外殼上的圓孔對(duì)齊，LED1的管腳可留長(zhǎng)一些，否則在表面看不到。
(2)二極管D1、D5、D6、D7千萬(wàn)不要裝混了，IN4007是低頻二極管，F(xiàn)R107是高頻高壓二極管，IN5819是低壓高頻二極管等，它們之間是不能代用的。
(3)三極管Q1、Q2也不要裝錯(cuò)，更不要裝反。
(4)安裝、焊接完成之后，仔細(xì)檢查一下各個(gè)部分，看看有沒(méi)有虛焊等情況發(fā)生。

二、調(diào)試方法

仔細(xì)檢查電路板焊裝無(wú)誤后，就要進(jìn)入調(diào)試階段。這里要特別注意安全，因?yàn)殡娐分苯佑?20V供電，在整個(gè)電路板上都有22C)V高壓，人體一旦與電路板接觸就會(huì)發(fā)生觸電。所以在接下來(lái)的步驟中要格外小心。

為了調(diào)試方便，先在PCB上焊接一個(gè)220V的插頭線，同時(shí)為了安全起見(jiàn)，請(qǐng)?jiān)诓孱^線上串聯(lián)一個(gè)10W的燈泡，以防止短路或接錯(cuò)，如下圖所示。

如果焊裝無(wú)誤，用萬(wàn)用表可以測(cè)得USB口1、4腳之間有+5V的直流電壓輸出，同時(shí)電源指示燈LED1正常點(diǎn)亮。一切正常后，將插頭線取下，換上兩根導(dǎo)線，將電路板與外殼上的插針連接即可，如下圖所示。

最后，把電路板插到另一半外殼中，將指示燈露在圓孔外，同時(shí)USB口對(duì)齊外殼預(yù)留的方形孔就可以了，完成之后就可以正常使用給MP3、MP4充電了。最終完成的效果如下圖所示。元器件清單見(jiàn)下表。

三、其他解決方
案除了以上介紹的方案外，還可以參下考圖制作利用DC-DC變換器MC34063A為核心的開關(guān)式USB充電器。MC34063A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可參考右圖所示，其內(nèi)部三極管Q1起到了模擬開關(guān)的作用。內(nèi)部的振蕩器設(shè)置開關(guān)周期，同時(shí)，Ipeak感應(yīng)端通過(guò)控制三極管Q1的導(dǎo)通時(shí)間來(lái)限制流經(jīng)電感L1的電流。125V的參考電壓和比較器構(gòu)成一個(gè)監(jiān)視輸出電壓的電路向芯片提供反饋。
下圖中。當(dāng)電源開關(guān)S1閉合時(shí)，MC34063A獲得工作電源，二極管D1可防止焊裝時(shí)將電源極性弄反而燒毀器件，而瞬態(tài)電壓干擾抑制器D2可以抑制從電源引入的高頻脈沖噪聲。電容C1、C2起到進(jìn)一步濾波的作用。

三個(gè)并聯(lián)的1Ω電阻R1、R2、R3可幫助監(jiān)測(cè)流經(jīng)電感L1的電流，當(dāng)電流到達(dá)1A時(shí)，MC34063A的7腳電平比6腳低300mV，從而使MC34063A的內(nèi)部三極管截止，存儲(chǔ)在電感L1中的電能通過(guò)肖特基二極管D3進(jìn)入電容C4中。
MC34063A的5腳通過(guò)一個(gè)分壓器來(lái)穩(wěn)定輸出電壓。穩(wěn)壓二極管D4和10Ω電阻R7在負(fù)載突然減小時(shí)起到過(guò)壓保護(hù)的作用。一般情況下，輸出電壓為5V時(shí)，穩(wěn)壓二極管D4不會(huì)導(dǎo)通。但調(diào)節(jié)電位器R5使分壓為1.25V時(shí)輸出電壓為5V。超過(guò)5.1V穩(wěn)壓二極管D4就會(huì)持續(xù)導(dǎo)通，所以，在調(diào)節(jié)R5時(shí)需要謹(jǐn)慎，保證輸出電壓不要超過(guò)5.1V。

電感L1使用φ0．5mm的漆包線在圓形鐵心繞75圈制作，由于電路比較簡(jiǎn)單，可以參考上圖的器件布局設(shè)計(jì)單面的PCB。PCB制作好后。按照由小到大的原則焊接器件，最終成品如下圖所示。
制作完成后，進(jìn)入調(diào)試階段。首先把電位器R5逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)到頭，用萬(wàn)用表的電壓檔測(cè)量電路測(cè)試點(diǎn)TP點(diǎn)的電壓，然后給電路供電，合上電源開關(guān)S1，調(diào)節(jié)電位器R5使萬(wàn)用表讀數(shù)為5V±20mV。調(diào)試完成后，可以把下圖所示的電路板裝到一個(gè)塑料盒子里，讓指示燈D5露出來(lái)即可。

四、如何使用USB充電器

制作完成之后的USB充電器如下圖所示。使用時(shí)很簡(jiǎn)單，只要把USB充電器插到220VAC插座上，如果充電器上的指示燈點(diǎn)亮說(shuō)明工作正常，然后將MP3或MP4原配的USB線連接充電器下方的USB口和設(shè)備上的充電口即可。在MP3或MP4上就會(huì)看到電池正在被充電的提示信息。
當(dāng)MP3或MP4上提示電池已經(jīng)充滿，將充電器從插座上撥下并斷開設(shè)備與充電器之間的USB連接即可。

五、USB充電器是如何工作的

使用這個(gè)自制的USB充電器完成MP3或MP4的充電是一件非常輕松的事。那在USB充電器里面到底有什么奧秘呢?其實(shí)USB充電器的電路非常簡(jiǎn)單(從它不到10元的成本也能猜到!)，如下圖所示是USB充電器的電路原理圖。
220V的交流電通過(guò)二極管D1和電容C1的整流濾波后，在C1會(huì)有300V左右的直流電壓。經(jīng)電阻R2后給三極管Q1的基極提供工作電流，Q1工作后，其集電極在變壓器T1的初級(jí)線圈3～4產(chǎn)生電流，從而T1的次級(jí)線圈5～6因感應(yīng)產(chǎn)生電壓，T1的另一個(gè)次級(jí)線圈1～2也產(chǎn)生感應(yīng)電壓。這兩個(gè)次級(jí)是兩個(gè)互相獨(dú)立但匝數(shù)相同的線圈。其中線圈1～2的輸出由二極管D7和電容C5進(jìn)行整流和濾波，最后通過(guò)USB插座、JP2給負(fù)載充電。
T1的線圈5～6與電容C3、電阻R4還組成三極管Q1的正反饋電路，讓Q1處于高頻振蕩不停給線圈3～4開關(guān)供電。當(dāng)負(fù)載阻抗發(fā)生變化使輸出電壓升高，線圈5～6、穩(wěn)壓二極管ZD1取樣比較使三極管Q2導(dǎo)通，則Q1基極電流減小，集電極電流也減小，從而電路負(fù)載能力變小，降低輸出電壓，這樣起到了穩(wěn)壓的作用。
另外，電容C4、電阻R5、二極管D5組成了擊穿保護(hù)電路，防止線圈3～4的感應(yīng)電壓將Q1擊穿。