手机充电器不用变压器是怎么降压的？

　　朋友们好，我是电子及工控技术，我来回答这个问题。手机充电器是我们每天必须用的一种充电装置，从给出的两个充电器的实物电路板来看，它们都有一个类似变压器的装置，这种变压器不是用硅钢片制作的那种很笨重的变压器，而是用铁氧体作为骨架制作的一种隔离变压器，通常我们把这种装置称之为高频脉冲变压器。下面我与朋友们谈谈它是如何实现降压输出的。
　　手机充电器的降压工作过程
　　1、主电路的整体降压过程
　　下图是一款手机充电器的电路原理图，我们从电源的输入端来看，当插上电池充电器时市电的220伏交流电压就会通过整流二极管1N4007输出大约300V的脉动直流电，然后经过耐压400V，10UF的电解电容滤波后，就会得到平滑的直流电一路加到510K的启动电阻上，给开关管13003的基极提供电流用的；另一路直接加在高频隔离脉冲变压器的初级线圈的一端上。
　　下面我们在看电路的另一端，它一般是通过一个10欧姆的保险电阻器，作为短路保护的。万一出现短路时，由于较大的短路故障电流这个电阻会自动熔断，能够对后面的电子元器件起到保护作用。
　　在这个电路上还有一个环节也是需要我们理解的，那就是由82K电阻、4700皮法的电容以及1N4007的二极管，这三个元器件构成了一个电压放泄回路，用来吸收脉冲变压器因为开关管的截止所产生的的感应高压。其目的是为了保护开关管被高压所损坏。其原理图如下图所示。
　　下面就要说关键点了，这个关键点就是其核心器件开关管的导通与截止的转换过程。它是用来控制脉冲变压器一次绕组与电源的通断的。由于开关管的周而复始的导通与截止，在脉冲变压器的副边就会感应出相应的脉冲电压，这个电压再经过高速整流二极管RF93和220V的电解电容滤波后就会输出我们手机所输出的电压了，由于脉冲隔离变压器的次级线圈绕组比初级绕组匝数少的多，因而就形成了降压的效果了。
　　2、开关管的导通与截止的工作过程
　　开关管的导通与截止是要通过三极管C945和脉冲变压器的反馈绕组配合才能完成它的导通与截止。我们从原理图中可以看到，在开关管13003的发射极的下方有一个10Ω的电阻，它其实是电流的取样电阻，这个取样电阻所形成的电压经开关二极管1N4148后加到三极管C945的基极上。当这个电压大约大于1.4V时三极管C945就会导通，把开关管13003的基极拉低后就会使13003的集电极电流变小小，从而限制了开关的电流，这样以来这个手机充电器其是就是一个恒流充电电源。
　　总之，这个手机充电器是先恒流充电，然后再接近恒压充电，还有的充电器增加了恒流充电时间，减小了恒压充电时间，从而达到快速充电的目的。由此可见手机充电器所用的变压器是体积小而转换效率高的脉冲开关高频变压器实现降压的。
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　　手机充电器也需要高频变压器
　　手机充电器使用的是开关电源方案，与直接变压器降压的线性电源不同。变压器降压的性线电源虽然设计简单，但损耗较大，同等输出功率下，体积更大，发热量更大，做不到小巧、灵活，同时它的待机功耗更大。虽然手机充电没有采用变压器直接降压的线性电源方案，但它依然会用到一个小小的高频变压器。
　　手机充电器怎么把交流电变为5V直流电？
　　手机充电器其实就是一个提供5V直流电压电源（快充充电器有所不同，可以与手机进行通讯，可以动态调节输出电压或者电流）。
　　开关电源的高压和低压部分线路也是物理性的隔离的，输入的交流电会先进行桥式整流和滤波，得到高压的直流电，开关电源芯片则以较高频率（一般是几十K甚至是上百K的频率）控制开关管的开和关，把高压直流电转换为高频交流电，高频变压器把高频高压的交流电变换为高频低压的交流电，高频低压的交流电再经过整流和滤波就可以得到低压的直流电了。开关电源还有一个非常重要的反馈电路，反馈电路负责把输出电压的信息反馈给开关电源芯片，开关电源芯片就会根据输出的电压和电流要求自动调整开关转换的频率和占空比。
　　由此可见，开关电源的输出是动态的，需求大则多输出，需求少则少输出，可以得到较高的转换效率和较低的待机功率。变压器（线性电源）设计手机充电器可以吗？
　　直接用变压器设计手机充电器也是可以的，只是体积较大，耗损较大，待机功率较大（不充电时耗能较大）。
　　变压器（线性电源）设计的手机充电器电路分为降压，整流、滤波和稳压三部分。
　　降压 ：由变压器把输入的高压交流电降压为低压交流电。
　　整流、滤波 ：低压交流电经过整流和滤波后得到低压直流电。
　　稳压 ：把直流电稳压在手机充电所需要的5V电压。
　　变压器为降压的关键器件，它直接决定了充电器的输出功率。由电路可看出，只要插上电源，降压变压器，整流、滤波和稳压这些电路是一直通电工作的，所以，即使手机不充电，也会损耗一定的电能，是极其不环保的。欢迎关注@电子产品设计方案，一起享受分享与学习的乐趣！关注我，成为朋友，一起交流一起学习记得点赞和评论哦！非常感谢！
　　在电路中实现降压的方法很多，比如:利用电阻降压、利用稳压二极管降压、利用专门的降压芯片进行降压等等，但是现在手机充电器一般都是用变压器来实现降压的，因为利用变压器降压制作手机充电器成本最低，而且稳定性相对较好。
　　在手机中现在一般是用的高频变压器，而不是我们平常所使用的工频变压器，其工作原理是220伏的交流电经过整流滤波后形成直流电，再利用开关电源管理芯片输出脉宽调制波来驱动三极管控制高频变压器(开关频率一般在20KHZ左右)的开关时间的长短，从而实现输出电压的高低，在通过整流滤波后输出平滑的直流电。
　　上面介绍充电器的工作原理，我们再来看下这种设计方案相对其它降压方式的好处:
　　1，输出电压稳定可控，而且不会随着负载的变化电压会降低的这种状况，因为这种开关电源电路一般有反馈电路，会随着负载的增大，开关电源芯片输出的脉冲占空比会增大。
　　2，效率高、损耗小，利用开关电源来实现降压器损耗很小，利用变压器降压变压器的初级线圈的能量能大部分转到次级线圈，而其它地方流过的电流很小，相应的损耗也很小。
　　3，相对于其它降压方式，它的综合成本比较低，这个也是众多厂家选择这种降压方式的主要原因。
　　手机充电器内部也是有变压器 的，只是跟以往传统的线性电源方式不同！虽然充电器没有传统的工频变压器 ，但是其内部仍然有高频变压器 。
　　如今手机充电器基本上都是采用开关电源的方式设计，其主要优势在于开关电源可以做到体积很小、重量轻！携带方便！
　　1、传统线性电源设计方式
　　传统线性电源采用的是工频变压器，工作频率一般50/60HZ，比如比较常见的降压型变压器，将高压交流电转换为合适的低压交流。线性电源的变压器体积较大，而且笨重，还有就是转换效率低！
　　线性电源的设计方式为：工频变压器变压→→整流→→滤波→→稳压 ，如下图为使用传统线性电源的方式设计5V直流电源，工频变压器选择220V转6V~8V左右，功率根据负载需求选择，然后经过桥式整流、滤波得到约1.2倍的交流电压，然后经过7805得到5V电压。
　　2、开关电源设计方式
　　手机充电器采用开关电源的设计方式，相同功率的高频变压器要比普通变压器小得多，因此，其设计体积小，重量也轻，而且转换效率高。
　　开关电源的基本设计方式为：整流→→开关管PWM调制→→高频变压器变压→→整流、滤波→→反馈 ，如下图为采用开关电源输出5V的电路图，直接通过整流桥将220V高压交流整流得到约310V高压直流，然后通过PWM脉冲调制方式使开关管开通/断开，形成不断变化的电流，经过高频变压器输出交流电，然后整流、滤波得到相应的直流电压，实时反馈输出电压值，调整PWM调制信号。
　　如下图为某款手机充电器拆卸图，其内部较小方形的为高频变压器。
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　　目前主流的手机充电器都是用到变压器的，这里的变压器区别于体积较大的工频变压器，而是高频变压器。高频变压器体积小，可以大大降低手机充电器的成品体积，携带方便。所以，手机充电器是要用到变压器的。
　　手机充电器的主流技术方案
　　目前手机充电器的技术方案比较统一，是由同步整流芯片、PWM控制芯片、高频变压器、降压芯片构成，如果具有快充功能的话，还需要具有快充协议的芯片。带有快充功能的手机充电器电路图如下所示。
　　为什么使用高频变压器
　　工频变压器的转化效率低、体积大，做成手机充电器的话，体积非常大携带不方便。为了解决这种情况，就出现了高频变压器。故名思意，高频变压器的输入端为高频交流电。交流电经过整流桥后被整流为直流电，直流电又在PWM控制器的作用下变为频率非常高的交流电，该交流电经过高频变压器降压。在同功率的条件下，高频变压器的铁芯和匝数比工频变压器更少，这就减小了变压器的体积，也就减少了充电器的体积。
　　所以，手机充电器中都是具有变压器的，目前不用变压器将交流转化为低压直流的方案有很多，多是以AC/DC芯片为主，比如TI的UC28880、仙童的FSL336等，但是这类方案输出的功率较小，无法满足手机充电时所需的电流。以上就是这个问题的回答，感谢留言、评论、转发。更多电子设计、硬件设计、单片机等内容请关注本头条号：玩转嵌入式 。感谢大家。
　　谢邀，小编可以解释一下这个问题。手机充电器，电脑电源，UPS等都属于开关电源，是现今主流的电源设计模式，已经逐步取代了先前利用工频变压器（也就是那种很多铜丝，很笨重的变压器）直接将220V降压再整流滤波得到低压直流电的设计模式，开关电源的好处就是因为不需要笨重的工频变压器，而采用小巧的高频变压器，所以体积可以做得很小，而且配合其他元件可以很方便地实现稳压，及过流过压保护等各种功能。而这些好处是先前工频变压器模式的电源难以做到的。所谓开关电源就是通过高频变压器与开关管组成激振荡电路。通过开关管高频率的开与关，形成高频的交流电，然后通过变压器耦合到次级，再整流滤波成低压直流电。开关电源有自激振荡的，也有通过PWM（脉宽调制）芯片实现它激振荡的，手机充电器就是属于前者自激振荡型的，也就是不用PWM芯片，仅依靠高频变压器和开关管就可以维持震荡，而输出稳定的直流电。小编也是由此网上了解get，希望能对你有帮助。
　　1⃣️为了确保手机充电时的安全性，充电器必须要用变压器进行高低压隔离，老式的手机充电器就是硅钢片材料做骨架，绕上铜线，入出隔离，输出仍然是50Hz的低压交流，经整流滤波稳压为5V1A供手机充电。
　　2⃣️为了高低压隔离，为了提高效率，为了省材料，新式的手机充电器虽然使用电子元件，但不能对高低压进行安全隔离，一定要用变压器，只是利用的开关管采用几十到上百KHz的高频振荡，利用铁氧体材料制作的高频变压器，其特长是利磁率高，电损耗小，体积小就耗材小，这种开关电源被广泛应用于交变直的直流电源设备中。
　　3⃣️所谓不用变压器的电源，那是阻容电路，只能用在塑料壳的手电内给4V的铅电瓶充电，那是极不安全的，无变压器隔离的充电器千万不可用于充手机。
　　⬇️图为阻容式充电原理图，无变压器，但是输出功率小而不安全、只能用于绝缘密封包装内使用
　　⬆️用高频变压器隔离
　　⬆️图2的线路图
　　谢谢！
　　虽然手机充电器没有使用常规的变压器降压，但在手机充电器内部虽然使用了变压器，只不过是一个高频开关变压器。
　　常规充电器是先用变压器把220V50Hz交流电降到我们所需的低压电之后，通过整流滤波后使用。
　　而现代
　　手机充电器为了克服常规充电器体积大，重量重的缺点，利用变压器体积、重量与频率成反比的特点，先将220V50Hz交流电整流滤波成约300V的高压直流，经过一个开关电路变成约100KHz高频高压方波交流电加到高频开关变压器降到我们所需的低压电源，通过再次整流滤波后给手机充电。
　　这种电路结构我们称之为＂开关电源＂，它具有体积小，重量轻，效率高，滤波电路简单输出功率大，控制保护方便等有点而成为我们现代主流电源。但开关电源最大的缺点是辐射干扰大。为此，在开关电源里必须加有防辐射电路。
　　手机充电器不用变压器是怎么降压的？题主可能没有拆开过手机充电器，里面还真的会有一个变压器，只不过体积很小而已。
　　过去变压器给人的感觉是很大也很笨重，因为要用很多矽钢片叠成足够厚度来作铁芯。这主要是因为变压器大都用在50hz的交流电路里，而变压器作为一个电感，其感抗随工作频率升高而增加，它们之间的关系是XL＝2πfL。
　　手机充电器之所以能做得很小，是因为工作频率高达几十千hz。提高频率的作用除可以缩小体积外，还可以通过改变波形的幅度或占空比来实现输出电压的自动控制。
　　实际上手机充电器里的变压器也和我们平时用的工频变压器很类似，也要通过初级和次级之间的圈数比来改变电压，上面说的自动稳压功能只是在此基础之上做些微调罢了。
　　当然有些劣质充电器也有真不用变压器的，而是采用阻容降压，但这种模式安全性差，正规厂家是没人敢生产这种手机充电器的。以上是我的回答。
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　　手机充电器用的是高频电子变压器降压，不是用的传统硅钢片铁芯变压器降压。所以手机充电器是用了变压器降压的，而且是实现了高低压电隔离的方式降压，以保证充电时的人身和设备安全。
　　传统硅钢片铁芯变压器分初次级线圈分别绕在硅钢片上，初级通上220V50HZ交流电，在铁芯中产生50HZ交变磁场，将能量传输到次级线圈，通过初次级匝数比实现降压。高低压在电气上是完全隔离的，也就是说只要绝缘不破坏高压电是绝无可能串入低压侧的，这对安全用电有很大的保障。老式手机里面用的是镍铬或者镍氢电池的时候，充电器配置的就是工频硅钢片铁芯的变压器，功率小，输出电流只有几十毫安。
　　电子高频变压器构成的充电器是我们目前用的最多的手机充电器。现在手机里面内置的电池都是大容量锂电池，为节省时间，实现快速充电是必然选择。配置高功率充电器才能达到这个目的。电子高频变压器是通过电子电路把市电的50HZ变成几十kHZ甚至上百kHZ的交变电压，因频率的大幅升高，电子变压器铁芯采用铁氧体，线圈携带能量密度也大幅提高（单个手机充电器次级输出可以达到10A左右的电流），所以使用很少的铜线圈便能完成初次级变压的功能。相比50HZ工频变压器在体积和重量上都小了很多，但在结构上却复杂了N倍，可靠性相比工频变下降了很多。市面上那些粗制滥造的电子变压器为节省成本，少用了很多零件。铁氧体变压器制作上偷工减料，高低压侧电气绝缘性能没有保障，导致使用中温度过高，高电压串入低压侧进入手机，给用户带来触电的人身危害。所以买充电器一定要买正牌厂家生产的产品，保证安全。