给手机充电的充电器原理是怎样的？
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发布时间：2022-04-22 12:54
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时间：2023-10-14 14:07
以前是带铁芯的变压器，然后再整流、滤波，所以，那东西不轻。
现在改开关电源了，轻，效率高（如果做得好），有把220V交流电转换为5V直流电给手机充电的功能。
传统变压器和目前手机充电器的对比：
外部对比
内部对比
1、 传统变压器就两个线圈，通过铁心感应辅助，完成电压转换。
2、但是这里面电源的频率影响很大，频率越高，需要的铁心截面的线圈匝数就越少。换言之，提高频率，可以大幅减少变压器材料重量和体积，这就是高频变压器。
3、目前的手机充电器，是开关电源。即充电器内部加入了整流的半导体元件，将我们的民用220V电源变为高频电源，然后再用高频变压器转换为5V左右的电压就可以了。高频变压器，整流电路，加上其他体积依然很小。
手机充电器电路图
目前技术还在发展，比如目前流行的氮化镓充电器，长这样：
氮化镓充电器
其实这是应用了最新的半导体材料氮化镓，使得充电器的体积和重量进一步缩小。目前缺点是价格还挺高，几百块吧。
知识拓展
开关电源是利用现代电力电子技术，控制开关管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源，开关电源一般由脉冲宽度调制（PWM）控制IC和MOSFET构成。随着电力电子技术的发展和创新，使得开关电源技术也在不断地创新。开关电源以小型、轻量和高效率的特点被广泛应用几乎所有的电子设备，是当今电子信息产业飞速发展不可缺少的一种电源方式。
现代开关电源有两种：一种是直流开关电源；另一种是交流开关电源。手机充电器是直流开关电源，其功能是将电能质量较差的原生态电源（粗电），如市电电源或蓄电池电源，转换成满足设备要求的质量较高的直流电压（精电）。直流开关电源的核心是DC/DC转换器。
开关电源内部结构
开关电源大致由主电路、控制电路、检测电路、辅助电源四大部份组成。
1、主电路
冲击电流限幅：*接通电源瞬间输入侧的冲击电流。
输入滤波器：其作用是过滤电网存在的杂波及阻碍本机产生的杂波反馈回电网。
整流与滤波：将电网交流电源直接整流为较平滑的直流电。
逆变：将整流后的直流电变为高频交流电，这是高频开关电源的核心部分。
输出整流与滤波：根据负载需要，提供稳定可靠的直流电源。
2、控制电路
一方面从输出端取样，与设定值进行比较，然后去控制逆变器，改变其脉宽或脉频，使输出稳定，另一方面，根据测试电路提供的数据，经保护电路鉴别，提供控制电路对电源进行各种保护措施。
3、检测电路
提供保护电路中正在运行中各种参数和各种仪表数据。
4、辅助电源
实现电源的软件（远程）启动，为保护电路和控制电路（PWM等芯片）工作供电。
总结
目前手机充电器是开关电源，包括电脑与笔记本电脑。
普通变压器是线性。
区别在于，开关电源在变压前把市电转为超高频，这样变压效率很高。所以变压器可以很小。而线性变压器要在标准频率变压，效率就没那么高。
不过开关变压器也有缺点，波纹大。所以对供电要求高的普遍使用线性变压器。比如音响，一个电源隔离变压器就几公斤。
