¿Cómo funciona un cargador móvil? ¿Cómo se adapta a voltajes variables como 110V, 220V y 240V?

Answer 1

No conozco tu cargador móvil específico.

La mayoría de los cargadores móviles no son cargadores, son solo fuentes de alimentación. Como dice Venu, son prácticamente todos los diseños SMPS de algún tipo. La idea entre un “conmutador” es que cambie la electricidad de mayor voltaje a través de un transistor. Lo que verás es una serie de ondas cuadradas. Sin embargo, ejecute eso a través de un buen filtro, y lo que obtendrá es el voltaje promedio como salida de CC. Bastante eficiente, ya que la principal fuente de pérdida de energía es un poco de calor generado cuando se cambia el transistor.

Entonces, si creo una fuente de alimentación conmutada que produce + 5V a 500mA o mejor, prácticamente he hecho un “cargador” móvil básico. Algunos producen más … Las especificaciones USB 2.0 permiten 1.5 A de corriente, lo que puede hacer que algunos teléfonos se carguen más rápido. Con un cable un poco mejor, o utilizando otros medios no estándar (como lo hace Apple), puede extenderlo a más de 2.0A.

Unos cuantos ladrillos de alimentación más nuevos admiten una fuente de alimentación variable: el teléfono y la unidad de alimentación “apretón de manos” para decidir sobre los modos más nuevos. Si tiene una llave de alimentación que admite la especificación Qualcomm Quick Charge, emite + 5Vdc como cualquier otra fuente de alimentación para USB. Pero si conecta un teléfono compatible con carga rápida como mi nuevo LG V10, pueden ponerse de acuerdo en + 9V o + 12V, lo que permite mucha más potencia sin necesidad de más corriente (potencia = voltaje x corriente). Es por eso que obtuve un 75% de carga esta mañana en aproximadamente 45 minutos.

USB 3.1 tiene una nueva especificación de potencia, que se espera que aparezca principalmente en los “cargadores” y dispositivos USB Tipo-C, que permite hasta + 20V a 5A = 100W. Eso es suficiente para una computadora portátil o monitor, no solo un teléfono o tableta. El bloque de energía seguirá siendo básicamente un bloque de energía, pero será un poco inteligente.

El circuito de carga real está en su teléfono o tableta o computadora portátil. Eso es crítico, porque el fabricante de su dispositivo conoce los detalles de la batería, el ciclo de carga óptimo, etc. La razón por la cual su teléfono puede conectarse a casi cualquier cargador USB y cargarse correctamente (incluso la mayoría de los dongles extraños, como los que fabrica Apple, pueden suministrar la carga estándar de 500 mA que casi cualquier puerto USB puede proporcionar) se debe a que el teléfono administra su propia carga.

Answer 2

En general, encontramos cargadores de teléfonos móviles con un rango de voltaje de 100–250 V. Una pregunta inmediata, nos parece, ¿funcionará en otros países también … y cómo?

Por supuesto que sí..!! Vamos a saber como …

Cada país tiene su propia distribución de electricidad, como en India es de 220V … EE. UU., Es de 110V, 100V en Japón … etc. para diferentes electrodomésticos.

Cuando se trata de computadoras portátiles y teléfonos móviles, los adaptadores de alimentación son SMPS (fuente de alimentación monomodo).

Fig: Diagrama de circuito de SMPS

El voltaje de CA se rectifica y se alisa con un condensador antes de procesarse para regular la salida de CC.

Pocas fuentes de alimentación utilizan la corrección del factor de potencia (PFC) que admite voltajes de entrada que van desde 100V – 250 AC.

En el caso de SMPS, hay un convertidor entre el rectificador y los condensadores que hacen que la salida sea un voltaje de CC constante.

Otro convertidor dentro de la fuente de alimentación produce la salida deseada del bus de CC constante.

Esto requiere circuitos adicionales, componentes pasivos. Debido a la entrada de amplio rango, muchas fuentes de alimentación con PFC activo pueden ajustarse para operar en cualquier rango de voltaje entre 100–250V.

La Figura muestra un circuito de SMPS con suministro de corriente alterna (i / p) y voltaje de CC o / p y también, podemos ver que la rectificación de salida y el filtro están separados de la sección de alta frecuencia por un opto-aislador.

Answer 3

El cargador móvil es básicamente un circuito rectificador y regulador.

Tiene un transformador interno (costoso, voluminoso y pesado) o SMPS electrónico para administrar la tensión de CA. Convertiría la alimentación de la red a una tensión capaz de manejar.

Una vez hecho esto, el rectificador ckt rectifica la CA en una CC. Se realiza un filtrado adecuado para erradicar el factor de ondulación y luego la CC se regula al voltaje y nivel de corriente necesarios. ¡Entonces la termodinámica de la batería haría el resto! 😀

Answer 4

Los cargadores móviles son adaptadores de CA / CC.
Estos consisten en un rectificador de diodo para convertir la red de CA a CC de alto voltaje, que luego se reduce mediante un convertidor CC-CC en modo conmutado (generalmente una topología de retorno).

NO se implementan de la forma en que la otra respuesta sugiere más.

La reducción de la red de CA de 60Hz requiere un transformador realmente voluminoso, ya que el tamaño del transformador está inversamente relacionado con la frecuencia. En cambio, la CA se rectifica a CC de alto voltaje, se conmuta a alta frecuencia (> 5 kHz) y luego se reduce mediante un transformador de retorno, que es mucho más pequeño debido a la alta frecuencia.

Además, reducir DC con un convertidor lineal usando 7805 es altamente ineficiente.

La topología de conmutación de retorno permite los cargadores eficientes de pequeño tamaño que tenemos hoy en día.

Para obtener más información y circuitos, lea sobre los convertidores de retorno y los diseños de CA / CC basados ​​en circuitos integrados como el UCC28700.

Answer 5

Supongo que he respondido esto varias veces, así que dígalo brevemente y agregaré un enlace a una publicación detallada sobre cómo funciona.

La entrada 110-220V AC se convierte en DC usando diodos.

A continuación, esta CC de alto voltaje se alimenta a un circuito que la convierte en CA de alta frecuencia y alto voltaje.

Esta CA de alta frecuencia y alta tensión se alimenta a un transformador de conmutación.

En el lado secundario de este transformador tenemos CA de baja frecuencia y alta tensión.

Esta CA de baja frecuencia y alta tensión se convierte en CC a través de un diodo de barrera (no el de uso general)

Este DC se suaviza y obtenemos una salida como 5V y tal vez una corriente como 1-2A.

Para una discusión más profunda, consulte este enlace.

FAQ-2 ¿Cómo funciona el teléfono móvil o el cargador de computadora portátil?

Answer 6

Todas las otras respuestas son bastante buenas, pero no abordan directamente la segunda pregunta.

Las fuentes de alimentación de modo de conmutación pueden diseñarse para que sean muy tolerantes al voltaje de entrada. Muchos de baja potencia están clasificados para manejar entradas de 100v a 240v y aún funcionan bien un poco por encima o por debajo de ese rango. La parte del conmutador de la fuente de alimentación se adapta automáticamente al voltaje de entrada rectificado para producir una salida de 5.0v.

Answer 7

Utiliza una técnica diferente llamada fuente de alimentación conmutada (SMPS). Es diferente de la fuente de alimentación regulada lineal convencional.
Funciona a una frecuencia mucho más alta como 20-50 KHz, lo cual es inusual considerando los suministros convencionales. Debido a la frecuencia más alta, el tamaño de las transformaciones es muy pequeño y puede instalarse en una caja de plástico muy pequeña. El calentamiento del dispositivo activo también es menor, ya que no funciona en la región lineal, sino en una región de conmutación, donde idealmente la disipación de potencia a través de estos transistores es idealmente cero.

Answer 8

Un cargador de batería es solo un circuito que proporciona 5V constantes.
Es fácil de entender y también puedes hacer uno en casa.
La CA se convierte en CC pulsante después de que se redujo de 110V a 12V.
Esta CC pulsante se pasa luego a un filtro de condensador con una constante de tiempo alta seguida de un IC regulador. Esta suele ser la serie 78xx. Para 5V, usa IC7805. Esto es nuevamente seguido por un filtro de condensador.

Answer 9

Utiliza lo que se llama una fuente de alimentación de modo conmutado.

No veo el sentido de volver a escribir todo esto, así que aquí hay un desgarro del cargador de pared de Apple:
http://www.righto.com/2012/05/ap…

Answer 10

De manera simple, un cargador móvil está conectado a un suministro de CA de 230 voltios. Luego, al usar un transformador reductor, se reduce el voltaje de CA. Pero el móvil es un dispositivo digital, debe conectarse a un suministro de CC para cargar. Entonces, el voltaje de CA reducido se rectifica utilizando rectificadores para convertir CA en CC pulsante. Esta CC pulsante se alimenta al circuito de filtro para obtener el voltaje de CC original y se usa para cargar el móvil. Todo el proceso anterior se realiza utilizando elementos activos y elementos pasivos.

Answer 11

El cargador móvil es principalmente un circuito SMPS (fuente de alimentación conmutada).
Hay muchos circuitos para hacer que SMPS eche un vistazo en el enlace wiki para tomar una idea general
Fuente de alimentación conmutada