Как работают крошечные блоки питания AC-> USB?

И iPhone, и Kindle поставляются с крошечными блоками питания, которые потребляют 120 В переменного тока и выдают напряжение около 5 В при 0,85–1 А. Они кажутся слишком маленькими и легкими, чтобы иметь трансформатор, и выделяют очень мало тепла. Какова электрическая топология этих маленьких источников питания?

Это не ограничивается этими USB зарядными устройствами. Большинство современных блоков питания типа «настенная бородавка» такие же. Они могут быть маленькими, потому что они являются переключателями. Мощность линии двухполупериодная выпрямленная, затем результат прерывается на высокой частоте через трансформатор. Гораздо более высокая частота позволяет гораздо меньшему трансформатору выдерживать одинаковую мощность. 5 Ватт (5 В при 1 А) легко выполнимо в то, что умещается на ладони.

Если вы покопаетесь вокруг, вы, вероятно, найдете схему для небольшого переключателя, подобного этому. Обычно это двухполупериодный мост, колпачок и какой-то осциллятор, управляющий первичной обмоткой небольшого трансформатора с частотой несколько 100 кГц. Выходной сигнал трансформатора выпрямляется, фильтруется, и результат сравнивается с уставкой напряжения. Индикация превышения / понижения напряжения затем передается обратно на генератор со стороны высокого напряжения через оптопару.

Зарядное устройство для Apple iPhone представляет собой импульсный источник питания с миниатюрным трансформатором с обратной связью. Это работает в значительной степени, как описано Олин Латроп. Он использует микросхему контроллера L6565, которая управляет коммутационным МОП-транзистором на частоте (я полагаю) 70 кГц. Зарядное устройство Apple является более сложным, чем обычное зарядное устройство, с использованием квазирезонансной топологии обратного хода. ( Зарядные устройства стоимостью $ 2 обычно используют только преобразователь дроссельной заслонки, а зарядные устройства известных брендов используют топологию обратной связи.) Я опубликовал подробное описание, пояснение и схему зарядного устройства Apple на http://www.arcfn.com/2012 /05/apple-iphone-charger-teardown-quality.html

Я не думаю, что есть трансформаторы в упомянутых "настенных бородавках" или зарядных устройствах (от 120 В переменного тока до 5 В постоянного тока). Трансформатор повышает или понижает то же самое напряжение (переменного или постоянного тока, хотя почти всегда относится к переменному току). Преобразователь ИЗМЕНИТ переменный ток в постоянный. Трансформатор может понизить напряжение от 480 В до 12 В (пример). Преобразователь может изменять напряжение от 120 В до 5 В (пример).

Они могут быть небольшими, потому что внутри нет трансформаторов, кроме преобразователя или схемы преобразователя.