USB充电器

USB充电器（精选8篇）

USB充电器 篇1

面对电子科技的迅猛发展,越来越多的电子产品正被广泛的使用,例如,手机、MP3播放器、数码相机等。大多数此类产品都配备USB接口,使用锂电池供电。而太阳能取之不尽用之不完而且环保清洁,在缺少交流电源供电的情况下更有不可替代的作用。本设计采用AT89S52单片机,制作一个简易太阳能充电器,通过USB接口给锂电池充电。其优点是既环保又节能,是目前低碳生活的一种实际运用。

结构组成

该装置主要由太阳能电池板、AT89S52单片机、1602液晶显示屏等元器件组成。其实物图如图1所示。

1.太阳能电池板

太阳能电池的一个单片为一个PN结。单片电池的开路电压在0.45～0.6V之间,一般情况下电压为0.5V,电池串联的片数越多电压越高;单片电池的电流取决于单个PN结实际受光面积,其短路电流一般为15～30mA/cm2,面积越大或并联的片数越多则电流越大。本设计采用的太阳能电池板的型号是多晶硅85 mm×82.5 mm×3mm 6V/70mA太阳能电池板。如图2所示。

其技术特点如下:

①按最恶劣的气候条件设计:工作温度(-30℃～95℃);相对湿度(0～100%);最大风速(>200公里/小时)。

②太阳能光伏组件具有非常好的输出特性:短路电流温度系数(2.0mA/℃)开路电压温度系数(-0.078V/℃)。

③多晶硅太阳能电池具有较高的光电转换效率,只需要室外有阳光直接照射到的地方即可使用。

2.1602液晶显示屏

1602液晶模块内部的字符发生存储器(CGROM)已经存储了160个不同的点阵字符图形,这些字符有:阿拉伯数字、英文字母的大小写、常用的符号和日文假名等,每一个字符都有一个固定的代码,比如大写的英文字母“A”的代码是01000001B (41H),显示时模块把地址41H中的点阵字符图形显示出来,我们就能看到字母“A”。

1602字符型LCD通常有14条引脚线或16条引脚线的两种产品,多出来的2条线是背光电源线VCC(15脚)和地线GND(16脚),其控制原理与14脚的LCD完全一样。

电路工作原理

本设计采用2块太阳能电池板作为电源部分,运用AT89S52单片机作为主控元件,1602LCD显示充电时间并进行定时操作(6小时),由继电器控制充电电路的通断,并由指示灯进行指示、蜂鸣器进行报警。其原理方框图如图3所示。电路设计原理图如图4所示。

1.电源模块

采用2块85 mm×82.5 mm×3mm 6V/70 mA太阳能电池板。按理论计算普通锂电池充电时间为5～6小时左右。该电池板通过继电器的一组常闭触点作为负载充电电源以及单片机和1602 LCD等元件的电源。其中,VD4、VD5是太阳能电池专用的二个低压差隔离二极管。两块太阳能电池板进行串联,如图4所示给单片机供电以及对手机进行充电,充电电流经测量可达60～80mA左右,充电电压4～5V。

2.主控模块

本电路采用AT89S52单片机作为主控模块,当S1闭合后接通单片机和太阳能电池。由单片机内部定时器进行定时,定时时间为6小时。充电时,单片机P2.7口点亮绿色发光二极管,表示正在充电。定时满6小时后,由单片机的P3.7口控制,使得继电器的线包得电,从而切断负载的充电回路。同时,由P2.4口点亮红色发光二极管,表示结束充电。如果出现异常情况,则由P2.3口控制蜂鸣器进行报警。

单片机的P0.0～P0.7口外接1602 LCD的数据输入端,P2.0～P2.2口外接1602 LCD的数据/命令选择端和读/写选择端、使能信号端,从而对1602 LCD进行操作。

3.显示与定时设定模块

采用1602 LCD进行显示。将负载连接好后,接通电源,进入定时设定环节,1602液晶显示“SET TIME:h”,在此通过连续按开关S3,可以选择定时时间范围为:1～6小时。定时时间设置完成后,按下确认按钮S4,1602液晶显示屏第一行显示“OK wxjsxy”。第二行显示充电时间“TIME:XX:XX:XX”。当定时时间到后,停止计时。1602 LCD的2脚与3脚外接一个10k电位器,用来进行背景亮度调节。15脚接电源、16脚接地,接入背光电源。

4.负载接口

采用USB口作为负载接口,用来连接电路与负载。

制作过程及使用说明

采用万能板进行制作,根据电路原理图进行硬件的准备与装接,其安装可按如下步骤进行:

(1)准备元件、万能板、电烙铁、焊接材料。

(2)根据原理图进行元器件布局,以单片机为主控元件,太阳能板外接,液晶模块采用插件形式进行装接。

(3)焊接注意事项

电路采用万能板进行焊接,对于元器件在洞洞板上的布局,大多数人习惯“顺藤摸瓜”,就是以芯片等关键器件为中心,其他元器件见缝插针的方法。这种方法是边焊接边规划,无序中体现着有序,效率较高。但由于初学者缺乏经验,所以不太适合用这种方法,初学者可以先在纸上做好初步的布局,然后用铅笔画到洞洞板正面(元件面),也可以将走线也规划出来,方便自己焊接。

对于点阵板的焊接方法,一般是利用细导线进行飞线连接,飞线连接没有太大的技巧,尽量做到水平和竖直走线,整洁清晰。现在网上流行一种方法叫锡接走线法工艺不错,性能也稳定,但比较浪费锡。纯粹的锡接走线难度较高,受到锡丝、个人焊接工艺等各方面的影响。如果先拉一根细铜丝,再随着细铜丝进行拖焊,则简单许多。如图6所示。

软件设计

1.程序流程图

本设计采用单片机C语言进行编程,其程序流程图如图7。

2.主要程序分析

(1)液晶初始化程序

(4)显示程序

各位读者如果有好的想法,不妨也对它进行改进,在全球能源日趋短缺的情况下,节能以及新能源的开发将是一个趋势,你也可以发挥聪明才智,让我们生活更和谐,更低碳。

USB充电器 篇2

为什么iPad air/iPad mini 2 USB连线电脑时显示“不在充电”?

首先，请放心，不是你的iPad有问题，这是因为iPad自带充电器的充电电压是“5.1V和2.1A”的，而普通PC端的USB接口输出参数一般是5V和500mhA的，当用iPad连接PC时显示“不在充电”是因为PC端USB接口的输出电压与输出电流都远低于iPad的充电标准，

当iPad显示“不在充电”时，它到底有没有在充电?

其实当iPad通过USB连接PC时，也有在进行充电这一过程，不过由于电压电流低，充电速度极慢。一般情况下，用iPad原装的充电器给iPad充电，充满电大概需要2小时左右，而连接PC，在这种低电压电流的情况下，给iPad完全充电需要10小时甚至更多，

大家不妨一试，把屏幕关掉后，过半小时后唤醒屏看一看，你会发现电池电量有所上升。当然，苹果一体机和苹果的笔记本是可以用USB接口给iPad充电的，因为它们的输出电压达到了iPad的充电标准。同一个妈生的当然要相亲相爱。

如何解决iPad air/iPad mini 2 USB连接电脑显示不在充电的问题?

目前来说有两种方法可以尝试，方法一是在电脑上安装一款名为“Ai Charger”的程序，该程序可以让PC支持iPad充电，其原理是修改了注册表的USB电流相关设置。

方法二是下载安装一个USB硬件驱动程序即可，因为Windows系统没有安装有相应的硬件驱动程序，iPad才会显示不在充电。如果已经安装了itunes的网友，也可不下载，因为itunes自带驱动的，如果遇到itunes无法识别你的iPad，打开设备管理器，找到移动设备-ipad。右击-更新驱动程序，手动选择C:ProgramFilesCommon FilesApple，里面有个drivers文件夹，按确定就ok啦，电脑便会开始自动安装iPad的驱动。

USB充电器 篇3

CHIP进行评测的这款是平均输出功率最高的60W、6口的型号。按照包装上的标称，这款60W 6口充电器的每个端口输出最高可达5V、2.4A，而6口同时输出根据计算可以达到5V、2A，可以同时对6个iPad进行充电。然而按照CHIP的实测，真正需要2A充电的设备并不多，即使是发动了全公司的力量都没有凑齐6款设备测试Anker的满负荷工作状态，然而从另一方面对不同电流的均衡负载也是考验这样多口充电器的项目之一，于是CHIP分别使用2A、1.5A、1A等不同电流需求的设备进行充电，得到了右侧图示的组合。

其中实测充电规格分别在设备原装充电器上和Anker充电器上进行比对，数据差异在可接受的变动范围之内，显然Anker充电器可以按照不同设备具体的需求智能分配输出规格。

而在功耗方面，虽然计算功耗和实际测试功耗之间有一定误差，但是无论按照哪一组进行累加，得到的总功耗均在47W左右，而对应的满载状态测试出Anker充电器的总功耗为52.7W，以此估算Anker充电器自身的能耗并不高，能效比可以达到90%左右，这样的能效比甚至高过一些设备的原配充电器。

对于需要为多个设备供电或充电的用户，Anker系列充电器可以将设备管理集中在一起，无论连接何种设备都会智能自动分配充电电流，保证每个设备都处于最佳状态。

USB充电器 篇4

MP3、MP4没电了，要打开计算机才能给其充电。有没有脱离计算机给MP3、MP4充电的方法呢?市场上有一些原装的专用USB充电器，价格一般比较高。这里我们介绍一款适合于自制的、成本不过10元的USB充电器 (含外壳) ，供大家在学习电子制作技能之余拥有一个实用的小设备。

一、如何使用USB充电器

制作完成之后的USB充电器如图1所示。使用时很简单，只要把USB充电器插到220V AC插座上，如果充电器上的指示灯点亮说明工作正常，然后将MP3或MP4原配的USB线连接充电器下方的USB口和设备上的充电口即可。在MP3或MP4上就会看到电池正在被充电的提示信息。

当MP3或MP4上提示电池已经充满，将充电器从插座上拨下并断开设备与充电器之间的USB连接即可。

二、USB充电器是如何工作的

使用这个自制的USB充电器完成MP3或MP4的充电是一件非常轻松的事。那在USB充电器里面到底有什么奥秘呢?其实USB充电器的电路非常简单 (从它不到10元的成本也能猜到!) ，如图2所示是USB充电器的电路原理图。

220V的交流电通过二极管D1和电容C1的整流滤波后，在C1会有300V左右的直流电压。经电阻R2后给三极管Q1的基极提供工作电流，Q1工作后，其集电极在变压器T1的初级线圈3～4产生电流，从而T1的次级线圈5～6因感应产生电压，T1的另一个次级线圈1～2也产生感应电压。这两个次级是两个互相独立但匝数相同的线圈。其中线圈1～2的输出由二极管D7和电容C5进行整流和滤波，最后通过USB插座JP2给负载充电。

T1的线圈5～6与电容C3、电阻R4还组成三极管Q1的正反馈电路，让Q1处于高频振荡不停给线圈3～4开关供电。当负载阻抗发生变化使输出电压升高，线圈5～6、稳压二极管ZD1取样比较使三极管Q2导通，则Q1基极电流减小，集电极电流也减小，从而电路负载能力变小，降低输出电压，这样起到了稳压的作用。

另外，电容C4、电阻R5、二极管D5组成了击穿保护电路，防止线圈3～4的感应电压将Q1击穿。

三、制作过程

根据电路原理图，设计单面PCB如图3所示。

在焊接电路板时，先准备好附表1中的所有器件，用万用表全部检测一遍以保证器件没有问题。接下来就可以进行焊接了，按照从低到高、从小到大的原则进行焊接，如图4所示，先把电阻、瓷片电容等个头较小的器件焊接到电路板上。然后再把电解电容、变压器、USB口依次焊接完成，如图5所示。

为了安全起见，使用一个1/2W 1Ω的电阻当做保险丝 (F1) 。

在焊装时需要注意以下几点：

(1)发光二极管LED1是电源指示灯，它需要与外壳上的圆孔对齐，LED1的管脚可留长一些，否则在表面看不到。

(2)二极管D1、D5、D6、D7千万不要装混了，1N4007是低频二极管，FR107是高频高压二极管，1N5819是低压高频二极管等，它们之间是不能代用的。

(3)三极管Q1、Q2也不要装错，更不要装反。

(4)安装、焊接完成之后，仔细检查一下各个部分，看看有没有虚焊等情况发生。

四、调试方法

仔细检查电路板焊装无误后，就要进入调试阶段。这里要特别注意安全，因为电路直接由220V供电，在整个电路板上都有220V高压，人体一旦与电路板接触就会发生触电。所以在接下来的步骤中要格外小心。

为了调试方便，先在PCB上焊接一个220V的插头线，同时为了安全起见，请在插头线上串联一个10W的灯泡，以防止短路或接错，如图6所示。

如果焊装无误，用万用表可以测得USB口1、4脚之间有+5V的直流电压输出，同时电源指示灯LED1正常点亮。一切正常后，将插头线取下，换上两根导线，将电路板与外壳上的插针连接即可，如图7所示。

最后，把电路板插到另一半外壳中，将指示灯露在圆孔外，同时USB口对齐外壳预留的方形孔就可以了，完成之后就可以正常使用给MP3、MP4充电了。最终完成的效果如图8所示。元器件清单见表1。

五、其他解决方案

除了以上介绍的方案外，还可以参考图9制作利用DC-DC变换器MC34063A为核心的开关式USB充电器。MC34063A的内部结构可参考图10所示，其内部三极管Q1起到了模拟开关的作用。内部的振荡器设置开关周期，同时，Ipeak感应端通过控制三极管Q1的导通时间来限制流经电感L1的电流。1.25V的参考电压和比较器构成一个监视输出电压的电路向芯片提供反馈。

图9中，当电源开关S1闭合时，MC34063A获得工作电源，二极管D1可防止焊装时将电源极性弄反而烧毁器件，而瞬态电压干扰抑制器D2可以抑制从电源引入的高频脉冲噪声。电容C1、C2起到进一步滤波的作用。

三个并联的1Ω电阻R1、R2、R3可帮助监测流经电感L1的电流，当电流到达1A时，MC34063A的7脚电平比6脚低300m V，从而使MC34063A的内部三极管截止，存储在电感L1中的电能通过肖特基二极管D3进入电容C4中。MC34063A的5脚通过一个分压器来稳定输出电压。稳压二极管D4和10Ω电阻R7在负载突然减小时起到过压保护的作用。一般情况下，输出电压为5V时，稳压二极管D4不会导通。但调节电位器R5使分压为1.25V时输出电压为5V。超过5.1V稳压二极管D4就会持续导通，所以，在调节R5时需要谨慎，保证输出电压不要超过5.1V。

电感L1使用Φ0.5mm的漆包线在圆形铁心绕75圈制作，由于电路比较简单，可以参考图11的器件布局设计单面的PCB。PCB制作好后，按照由小到大的原则焊接器件，最终成品如图12所示。

USB充电器 篇5

Microchip公司新型USB端口电源控制器的UCS1001和UCS1002系列广受欢迎。这些全新控制器为智能手机和平板电脑提供了更高的电流和优先充电功能。UCS100X增加了对有源电缆(如Apple Lightning连接器)以及12W充电的支持,采用一个内置电流传感器的UCS1002-2可以报告充电电流量,这有助于系统优化其充电电流,并适当分配功率。此外,UCS100X还可以通过一种灵活的方法,检测和创建充电仿真配置文件,以支持未来USB产品设计。

1 UCS1002 USB充电的优点

1.UCS1002能够满足“绿色充电”的要求:许多电源适配器在未连接下游设备的空闲状态下被视为浪费电能的插头负载。加州能源委员会估计每年消耗的8,000 GWh电能中,只有2,900 GWh实际用于充电,UCS1002完成充电后,能进入低功耗休眠状态以节省电能,从而实现“绿色充电”。

2.UCS1002能够满足“通用”USB充电器的要求:广泛的设备充电覆盖范围,从Apple到Samsung,再到所有其他品牌。

3.符合BC1.2标准。

4.通过UL2367和IEC60950认证。

5.具有多个选项的可配置,这使设计人员能够升级他们的系统,向市场推出新的产品,同时为更广泛的现有产品提供兼容性,降低淘汰的可能性。

2 USB充电器系统结构及原理

USB充电器系统结构由三个部分组成:电源模块、充电模块以及MCU控制模块。

1)USB充电器系统结构整体框图如图1。

2)工作原理。

●电源模块

交流180-220 V输入通过PI的TNY278模块转化为直流5V给MCU和UCS100X供电。

●UCS100X充电模块

当USB设备连接到USB主机或USB集线器的下游端口时,会检测到D+和D-上的15kΩ下拉电阻,以及VBUS上的5V,向设备发送一个设备可识别的信号,让其知道所连接的是充电器,而不是USB主机或集线器,当设备检测到充电器的信号时,可以汲取超出USB规范(500mA)的电流。可以通过SMBus接口配置芯片充电,它内部预加载的仿真配置文件应用于下游设备,七个配置文件涵盖了Apple低功率和高功率设备、DCP以及Samsung平板电脑,一开始上电的时候,UCS1002会运行这七个配置文件,从而找出最大充电电流的方案并记忆,下次同样设备插入的时候就会以最大电流充电。

●MCU控制模块

UCS1002有两种工作模式。第一种是独立工作,只需要AC220输入,USB就能给手机充电。第二种是将HCA与PICMCU配合使用:最大电流算法“HCA”程序符合USB BC1.2标准,可以支持绝大多数的手持设备大电流充电的需求。上电初始,利用PICMCU将UCS1002内置的“Legacy”配置文件或自定义配置文件寄存器可应用仿真并测量VBUS电流,从而找到最大值,HCA程序里面还包括包含一个“电池电量耗尽”检测程序,启动定时器在几分钟内轮循不同的配置文件,检测电池是否耗尽,如果设备刚开始插入的时候电池电量很低,那就会以很大的电流充电,随着充电量的饱和,提供的充电电量也逐渐降低,确保不浪费电能实现真正意义上的绿色充电器。

3硬件电路设计(部分)

1)UCS1002充电模块(如图2)。

2)USB输出模块(如图3)。

4 UCS1002 USB DEMO充电操作说明

此Demo通过控制Ml、M2、EM、PW_EN将UCS1002配置成充电模式,当不采用MCU演示的时候,可将J1,J2的连接帽拿掉,输入220V,UCS1002单独工作;需要演示MCU的定时控制功能时,将J1,J2分别短接,通过按键输入设置定时的时间,有四个设定范围,S1按第一次D4闪;S1按第二次D4常亮;S1按第三次D4常亮,DS闪;S1按第四次D4,D5常亮。

5结论

USB端口现在已被视为全球通用的充电资源,普通的USB充电最多能提供500mA的电流,受限于许多便携式装置仍有特殊的充电器需求。UCS1002系列可满足人们对USB充电解决方案的需求和期望,它能提供1A的充电电流,真正意义上实现了大电流充电,不论将哪种品牌的便携式装置插入USB端口,USB端口都可提供快速、有效的电源充电。通过SMSC的可编程UCS电源控制器,USB技术最终能够充分实践它的规格,将成为全球数十亿台USB装置的通用充电资源。

摘要：本设计介绍了Microchip公司UCS100X系列产品的智能USB充电器整体方案。这些全新的电源控制器为设计笔记本电脑、平板电脑、显示器、扩展底座和打印机等主机设备,以及墙壁适配器等专用AC-DC电源和充电产品,提供了基于USB的先进充电功能。

为何手机用电脑USB充电掉电快 篇6

涓流充电是用来弥补电池在充满电后由于自放电而造成的容量损失。电池在充满电后,由于自放电损失的容量大约是标称容量的5%。USB电流只有500m A,涓流太小了,所以这个过程很慢很慢,而往往都会提前将线拔下来,这样的结果就是5%的电量瞬间就没了,即便手机显示的电量依然为100%,这也只是电量的算法问题。

目前来说,几乎所有手机都采用了锂电池。从充电方式上看,锂电池的充电方式是限压恒流,是由IC芯片控制的,具体来说就是先检测待充电电池的电压,如果电压低于3V,那么手机会先进行预充电,充电电流为设定电流的1/10。而当电压升到3V后,手机会进入标准的充电过程。

USB充电器 篇7

Ma xim Inte g ra te d Prod uc ts推出带有USB充电检测的过压保护器 (OVP) :MAX14529E/MAX14530E。器件采用集成MOSFET对低压系统提供高达28V的故障保护, 省去了外部nFET。此外, MAX14529E/MAX14530E还提供大电流USB充电检测和可靠的±15kV ESD保护 (人体模式) , 上述功能均集成在3mm2封装中。该系列OVP具有业内最小的方案尺寸, 理想用于蜂窝电话、媒体播放器、PDA及其它空间受限的应用。

MAX14529E/MAX14530E提供微型、1.5mm x 2mm、12焊球晶片级封装 (WLP) , 工作在-40℃～+85℃扩展级温度范围。

USB充电器 篇8

镍氢电池作为当今迅速发展起来的一种高能绿色充电电池, 凭借能量密度高、可快速充放电、循环寿命长以及无污染等优点在笔记本电脑、便携式摄像机、数码相机及电动自行车等领域得到了广泛应用[1,2]。同时随着建设节约型社会的深入开展, 太阳能已经走入家庭;现在USB接口的充电设备已经十分普遍。可以考录将太阳能这种清洁能源、USB接口、吃哦、传统充电电路结合起来成为一种复合式充电系统。

1 电路设计

1.1 充电芯片的选择

本文的充电电路采用CN3085镍氢充电芯片, 镍氢电池进行充电管理的线性充电器集成电路。CN3085不需要外加阻流二极管和电流检测电阻等元器件, 只需要极少的外围元器件, 适用于便携式产品[3,4]。当输入电压大于电源低电压阈值, 并且大于电池电压时, CN3085开始对电池充电, 在涓流充电状态, 恒流充电状态和维持充电状态, 管脚输出低电平, 表示充电正在进行。当FB管脚电压低于0.843V时, 即电池电压低于电池端最高电压的70%, 充电器处于涓流充电状态, 充电电流为所设置的恒流充电电流的10%;当FB管脚电压在0.843V和1.083V之间时, 即电池电压在电池端最高电压的70%和90%之间, 充电器采用恒流模式对电池充电, 充电电流由ISET管脚和GND之间的电阻确定;当FB管脚电压大于1.083V时, 即电池电压大于电池端最高电压的90%时, CN3085处于维持充电状态, 维持充电电流为恒流充电电流的60%, 如果FB管脚电压达到1.205V, 即电池电压接近电池端最高电压时, 电池电压不再上升, 充电电流逐渐减小。在维持充电阶段, 内部定时器启动, 维持充电时间由第6管脚的电阻和电容决定, 当定时结束时, 整个充电过程结束。在充电结束状态, 当FB管脚电压下降到1.052V时, 即电池电压下降到电池端最高电压的87.3%时, CN3085进入再充电状态, 开始新的充电周期。当输入电压掉电或者输入电压低于电池电压时, CN3085进入低功耗的睡眠模式, 电池端消耗的电流小于3u A, 从而增加了待机时间。

1.2 充电电路的设计

本文的充电电路主要部分如图1所示, 同时本文考虑到太阳能电源和USB电源可能同时存在, 在输入端设计了一个优先选择电路[5, 6]如图2所示, 即当太阳能和USB电源都存在时, 优先使用太阳能对电池进行充电。M1为P沟道MOSFET, M1用来阻止电流从墙上适配器流入USB接口, 肖特基二极管D1可防止USB接口通过1K电阻消耗能量。

2 工作总结

本文针对基于USB接口和窗贴式太阳能的镍氢电池充电系统的设计有效地兼容了USB的便捷和太阳能的清洁。其实际效果图如图3所示。UBS电路充电选择有利于产品的开发与利用, 该设计方法简单易行, 成本低, 易于在便携式电子产品中实现。本设计方法对太阳能利用、特别是便携式设备以太阳能充电的充电电路设计具有一定的实践指导意义。

参考文献

[1]李素英, 窦真兰.智能镍氢电池充电电路设计[J].实验室研究与探索, 2014, 07:88-92.

[2]郭霁方.镍氢电池充电电源控制模式的研究[D].哈尔滨工业大学, 2007.

[3]奚勇.小功率超级电容独立电源的研究与设计[D].昆明理工大学, 2014.

[4]丁杰.一种新型充电控制电路的研究[D].电子科技大学, 2006.

[5]陆安江, 张正平, 叶茂森.基于ATJZo85的LRAI犯按键电路设计[J].微纳电子技术, 2007, 44 (1) :51-54