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[求助] 现在的智能充电器在通断电的瞬间回会产生瞬间高压吗?

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2017-12-15 12:22 | 来自小米Note 顶配版
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以前采用铁芯变压器的稳压电源或充电器,在通断电的瞬间会在其输出端产生瞬间的、远高于正常输出电压的高电压,是其电磁感应的瞬间变化所致。那么,现在的智能充电器采用的是什么方式降压,还会产生瞬间高压吗?这关系到如何安全的给手机充电,请高人解答,在此先谢过了哈
IMG_20171215_115938.jpg


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2017-12-15 12:26 | 来自小米MIX 2
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现在用简易开关电源降压,电子元件 整流二极管 滤波电容 高频开关管或IC高频线圈 电阻等按理来说不会

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2017-12-24 14:18 | 来自PC
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现在不会的

传统的充电器很大的一个问题是,变压器必须做的很大,电能是转换成磁能进行传递,要想能够传递足够功率的电能就需要更多的匝数来产生足够的磁能,从而完成大功率的电压变换。所以要求输出的电流越大,对变压器的个头就得越大。



那为什么现在的充电器可以做的那么小呢?苹果的绿点充电器非常迷你,又是什么样的原理呢?这就是开关型电源的优势所在了,请参考上图中的充电器内部图,绝大多数的充电器基本原理都是一致的,因此我就用这个图来做统一说明。

首先,开关型电源也是有变压器的,无论是手机充电器还是电脑的开关电源, 这个在图中已经注明,那么为什么和传统的变压器相比这个变压器可以那么小呢?前面说过,变压器室通过电磁转换来传递能量,而在电流一定的情况下电流转换为电磁能量主要有两个因素,意识线圈匝数,而是交流电的频率,传统变压器由于市电50Hz的固定频率,为了传递更大的功率,只能来改变匝数,所以功率越大,变压器个头越大。

而开关电源通过提高变压器上交流电的频率可以使得变压器在满足功率要求的情况下保持较小的体积,这个特点非常符合现代电子设备的需求。因此现在的手机充电器中仍然是有变压器的,不同的是高频变压器,相同的是输出端和220V电仍然是通过电磁隔离的。那些说开关型手机充电器没有变压器室直接的电气连接的纯属误导。

通过上面的分析,我们就可以知道这类充电器的工作原理了。对200V交流电进行整流,图1中的山寨变压器使用了4个二极管组成桥式整流(部分坑爹的山寨只有一个二极管,是半边整流,二极管旁边的大功率电阻用于保护),整流后得到了高压直流电,高压直流电经过开关管(多数是三极管,如13003等)的导通与截止变为高频交流电,开关管导通与截止的时间能够根据取样电压反馈来进行控制,从而保证恒定的电压输出。部分好一点的在副边的输出端也有反馈,就如图1中的,有一个基准电压源(多数用的TL431)一旦发现输出异常,可以通过光耦(通过光完成信号传递,同样是没有电气连接的)反馈到原边(高压侧)实现保护。

现在充电器都会有保护机制,所以不会

(如侵删)

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2017-12-24 14:33 | 来自小米手机6
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本帖最后由 问答小助手 于 2017-12-24 16:48 编辑

不会的,手机充电器里面有着许多电路,其中就有稳压电路。在连接了市电后充电器会进行降压到适合手机的电压。这其中不仅将交流电进行整流得到直流电,还通过电路滤掉了电压差值过大的部分。最后再经过电路进行二次稳压等操作后输出到手机端。

其实现在的充电器不仅能够稳压,还能适合不同档位的市电电压。像小米的充电器就适用于宽幅电压(100V~240V)。然而我们也要小心那些质量不合格的充电器,它充电慢,还有可能损坏你的手机,更有可能引发安全事故,我们应该在选择充电器时留个心眼。

mishop_export_1514097067190.jpg

(原创)



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2017-12-24 14:52 | 来自红米手机4A
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本帖最后由 问答小助手 于 2017-12-24 16:49 编辑

 智能充电器的原理也是非常的简单的,因为里面安装了测压的装置,采用了金属隔板,我们在进行充电的时候,测压装置就会自动的进行测压。当我们的设备充电完成的时候,充电器就会自动的转化里面的电流,电流会被转化成涓流。


  涓流充电是非常慢的,几乎可以说是停止充电的状态。智能充电器采用的控制设备也是有区别的,但是主要是利用某些转变电流的装置进行控制电流的流通,从而达到一个充满电就会自动断电的效果。智能的充电器的安全性能是比较高的,它可以完美的解决过度充电的问题,可以让设备在充电的时候更加的安全,而且不会浪费电,是一种安全环保的设备。



一般的手机充电器都是采用开关电源的,就是通过脉宽调制的方式控制开关三极管导通和截止来达到降压的目的,主要元件包括整流二极管,开关管,高频变压器等。

现在质量合格的充电器一般是不会产生瞬间高压的。



(如侵删)

[img]http

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2017-12-24 17:17 | 来自小米手机5
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本帖最后由 问答小助手 于 2017-12-24 18:00 编辑

我们国家使用的低压电电压为220伏,给手机充电不能高于5伏,要实现从220伏到5伏这个过程,就离不开变压器,只有通过变压器才能实现电压的变化。

传统变压器采用的恒定的频率,增加线圈的匝数,使磁场达到一定的强度,开始传递电量,由于两个线圈的匝数不一样,就实现了变压。

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现在的变压器工作原理变了,采用的是高频率使磁场达到传递电流的强度,这样就不需要太多的线圈匝数。

传统变压器因为线圈匝数太多,在遇到瞬间通断电的情况下,会产生高压。现在的变压器,线圈匝数较少,遇到瞬间通断电情况,不会产生高压。

(原创)

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2017-12-24 20:57 | 来自小米手机6
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本帖最后由 问答小助手 于 2017-12-24 21:33 编辑

可以说,目前所有的智能充电器在通断电的瞬间回路中是不会产生瞬间高压的。

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智能充电器里面是有变压器的,能够将220V的家庭电压给降成12V/9V/5V,这样就能够安全给手机充电了。除此之外,智能充电器里还有一个自感系数比较大的电感线圈,它的作用就是保护电路,当瞬间通断电时,电感线圈阻碍这种变化,然后是电路发生延迟形成通路,也就达到了避免产生瞬间高压的作用。

(原创)

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2017-12-24 21:04 | 来自小米手机5X
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本帖最后由 嗯额,小屁孩 于 2017-12-25 01:45 编辑

这个其实涉及了挺多内容的。下面由小屁孩来详细介绍吧。很长,专业术语较多,欢迎批评指正。

之前采用的铁芯变压器,其内部是很多匝线圈饶磁介质(就是铁钢片)制成的,内部电路不相互联通,能量转换是靠电磁能互相转化得到的。(这个基本原理是电磁感应原理,电可以生磁,磁可以生电,具体互生方法暂时就不多说了哈,这个在高中物理里会讲到)。

之前的降压器内部的线圈是对着缠绕的,降压比(升压比)与线圈匝数比是成线性比例关系的。在原线圈通电瞬间,磁钢片里会在瞬间充满磁能,然后这部分磁能转化为输出线圈的电能。

这里要说明一下,原线圈通电一瞬间,电流由0变得很大,就会产生很高的磁场,而如果电流是稳定不变的,那么是不会产生磁场的,电磁互生是需要有相对运动的。(相对运动这个概念我也不解释了吧,如果要解释的话,怕是一个回帖也说不完的,这里的相对运动是一个抽象的概念)



而现在的变压器,其内部是集成度很高的,不是单纯的纯电阻电路加旧式变压器了。现在的智能变压器,其内部是有很多容抗,感抗,二极管,三极管,磁性材料还有一个很关键的部分就是开关降压器。

首先,所谓的感抗就是指电感,电感具有通直流,阻交流的作用的。所谓的交流,是一个广泛的概念,只要是随时间发生变化的电流,不论是频率变化还是幅度或者是相位角的变化,都会被电感阻碍着,不让电流在一瞬间变化很大,这就是一个保护机制。

其次,容抗,是指广泛的电容等,电容具有通交流,阻直流,通高频,阻低频的特性,这也是一种保护机制,和上边的感抗原理基本是相反的。这也是一种保护机制。(这里和上边的阻,不是完全阻挡,只是阻碍,最终电流还是可以通过的)

所谓的二极管,三极管的特性,我在这里就不详细介绍了吧,二极管单向导电,三极管的三个极的特性及作用,在现在的电路里应用都是极其广泛的。

二极管在充电器里组成乔氏整流电路,充分利用电能,三极管一般组成各种开关等。大学的工科,在电路这门课程里会对这两样元件做详细介绍的 。

磁性材料依旧用来存储磁能,但不是磁钢片了。开关降压器就是控制电磁能互相转换的元件,是充电器的核心。

现在我们就明白了,为什么现在的充电器是不会瞬间产生高压的,即使没有其他保护机制,只需要容抗和感抗的相互配合就足以解决瞬间高压问题了。

(原创)





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2017-12-24 23:30 | 来自红米Note 5A 高配版
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本帖最后由 问答小助手 于 2017-12-25 08:39 编辑

通电时的那一瞬间瞬时电压不会有变化,还是220V,因为送电路的电压是不会变的,电流大小与当时线路连接的电器是否开启有关,如果没有任何电器包括灯都没有开,电流就等于0,用电器开的越多电流就越大。

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其实瞬间与日常用电一样,没有什么区别。

(如侵删)

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2017-12-25 00:03 | 来自小米手机6
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本帖最后由 问答小助手 于 2017-12-25 08:40 编辑

瞬间高压是以前由于使用的是铁芯变压的充电器而出现的情况,在接通电源的瞬间电磁感应变化产生的。

目前原装的智能充电器虽然也会产生瞬间高压,但是智能充电器内部有自带的测压保护系统,会将刚通断电产生的瞬间电压被测压系统检测后,就会通过二次稳定变压,使其电压变的适合我们电池需要的电压。所以我们在使用正常有质量的智能充电器都不会因为瞬间电压而对电池产生影响的。

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(原创)



古来圣贤皆寂寞,唯有吃货流其名。吃者,天下之公理也。

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2017-12-25 10:11 | 来自PC
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本帖最后由 问答小助手 于 2017-12-25 12:20 编辑

电感是通低频阻高频,通直流阻交流的特点,有阻碍电流发生变化的特性。

6396a26352c08449e1aa3f060e16dcfa.jpg



断电瞬间,电流降低,电感想不让电流降低,于是只有通过提高电压来维持电流

而断开了提高电压也不能维持电流不变,于是电压达到很高。

实际原理就是电流下降,磁通量发生变化,于是感应发电。

(如侵删)

玩机之皇

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2017-12-25 12:12 | 来自PC
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本帖最后由 问答小助手 于 2017-12-25 12:20 编辑

以前的电源瞬间接通的确会有产生瞬间高压的情况,而且电压比正常值高出很多,这大多数是由于硬件落后造成的,比如说通电的一瞬间,电磁感应瞬间震荡或储存在电容里面的电压瞬间释放引起的

QQ截图20171225121149.png

不过,现在这种情况已经可以避免了,一般的手机充电器设计的时候都有电源软启动的作为缓冲的,不会出现这种瞬间高压的情况了

(原创)

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2017-12-25 12:42 | 来自PC
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本帖最后由 问答小助手 于 2017-12-25 12:58 编辑

这个问题十分简单,所以不用请到我女票大人(物理系学霸)解答了,我亲自来

市电用的220v交流电,这里的220v指有效值,实际电压是按正弦函数改变,所以最大值也就是311v左右,一开始如果输入大电压,瞬间因为内部元件处于冷态电阻,电阻率低,电流会chua一下特别大,还有就是所谓的“电涌”也会造成如此现象

其次,充电器内部也是会有稳压元件的,像线圈这种元件,会在交流电通过时发生自感来阻碍电流,因此,电流会缓慢增大并受到限制,电流通过一个叫做变压器的东西就可以实现变压,变压器是由铁芯,铜线圈组组成,由于电磁感应原理(楞次定律)和两边总磁通量不同,电压之比是线圈匝数之比,原线圈匝数少,副线圈匝数多就实现了变压,原理图如下

Img316744_t.jpg

快充完电时,充电器会自动识别并切换到小电流保护充电,总之,现在充电器的保护机制已经很成熟了,不用担心。

(原创)


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2017-12-25 17:33 | 来自小米Note 3
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看了一个电路,充电供电电路是市电(220交流电)经二极管半波整流并经滤波变直流降压后提供给高频逆变整流器,输出标准充电电压。因为输入电路有一滤波电容,无论电源插头如何操作都不会产生瞬间高压击穿手机内部元件。

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2017-12-25 17:42 | 来自小米Max
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采用的恒定的频率,增加线圈的匝数,使磁场达到一定的强度,开始传递电量,由于两个线圈的匝数不一样的。

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2017-12-25 17:59 | 来自小米手机6
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由于变压器是电感性质的。所以无论在通电或断电的瞬间,电压都会有波动,波动的大小要视变压器通或断瞬间的情况。进而产生瞬间高压。严重时会使电器烧坏。

但是现在的充电头电感有很复杂的接法,不会产生高压。

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2017-12-25 19:10 | 来自小米Note 双网通版
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不会的,高压电是通过储能电容存放的,而且是有充电过程,不是一步就到高压!

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2017-12-16 09:47 | 来自小米Note 顶配版
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不会,物理上的线圈只是粗略的,忽略许多实际请况

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2017-12-24 17:27 | 来自小米手机6
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萍儿小主 发表于 2017-12-24 14:52
 智能充电器的原理也是非常的简单的,因为里面安装了测压的装置,采用了金属隔板,我们在进行充电的时候, ...

这么厉害,长学问了
活着不是靠泪水搏取同情 而是靠汗水获得掌声。

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2017-12-24 17:33 | 来自小米手机6
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aichimifen 发表于 2017-12-24 17:17
我们国家使用的低压电电压为220伏,给手机充电不能高于5伏,要实现从220伏到5伏这个过程,就离不开变压器, ...

这太厉害了
活着不是靠泪水搏取同情 而是靠汗水获得掌声。
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