某新型手機自動斷電充電器的設(shè)計方案解析

　隨著社會的不斷發(fā)展，生活水平的不斷提高，工作強度不斷增大，手機作為一種便攜式移動通訊設(shè)備越來越成為人們?nèi)粘Ｉ畹谋匦杵?。隨著手機的大范圍推廣，與之而來的相關(guān)耗材消費品也會隨之攀升。充電器（電源適配器）作為供給手機電池電能的必備品，其使用量不亞于手機。如何降低充電器空載狀態(tài)和充滿狀態(tài)下的電耗必將成為整個社會所必須面臨的問題。
　　大部分手機用戶在給手機充完電后，為圖省事，都不拔插出插銷，以便下一次充電。這既耗電浪費，又造成巨大的安全隱患。根據(jù)最近諾基亞的調(diào)查數(shù)據(jù)可知，手機在空載模式下（充電器插接在墻壁插座，但并未與手機連接）所消耗的電能占到其電能使用總量的60%以上，也就是說手機耗電的3/4以上都是由于手機充滿電以后，用戶不拔充電器插銷造成的，目前中國有六億多手機用戶，這是一種極大地浪費。據(jù)初步統(tǒng)計，手機充電后不拔插銷，每年將額外耗電逾20億度，相當于葛洲壩水電站發(fā)電量的4%.
　　為此，筆者設(shè)計了一款能夠在手機充電器空載和電池充滿的情況下自動斷電以達到原線圈零電耗目的的充電器，實現(xiàn)節(jié)約資源，從身邊做起。
　　1方案設(shè)計及硬件組成
　　1.1方案設(shè)計
　　較現(xiàn)有斷電充電器而言，本產(chǎn)品的優(yōu)點在于不僅能夠在充滿電的情況下自動斷電，而且在人為拔掉手機的時候也能自動斷電，實現(xiàn)自動斷電。圖1為內(nèi)部電路圖。
　　工作原理：將充電器與手機、插座連接后，電壓通過電阻調(diào)整，以一較小值進入電壓比較器，輸出一個額定值，是手機正常充電。當手機充滿電時，有一個大于另一端電壓進入電壓比較器，輸出0V，此時繼電器吸和銜鐵，使電路斷開，實現(xiàn)自動斷電。
　　
　　圖1內(nèi)部電路圖
　　1.2硬件組成
　　1.2.1繼電器
　　使用微型繼電器實現(xiàn)電路通斷控制。當未充滿電時，上方銜鐵吸合，手機正常充電；當充電器充滿電時，上方銜鐵斷開，使電路瞬間斷開，實現(xiàn)自動斷電。
　　1.2.2電壓比較器
　　使用比較電壓比較器實現(xiàn)所需電壓輸出。電壓比較器可以看作是放大倍數(shù)接近“無窮大”的運算放大器。電壓比較器的功能：比較兩個電壓的大?。ㄓ幂敵鲭妷旱母呋虻碗娖?，表示兩個輸入電壓的大小關(guān)系）：
　　當“+”輸入端電壓高于“－”輸入端時，電壓比較器輸出為高電平；
　　當“+”輸入端電壓低于“－”輸入端時，電壓比較器輸出為低電平。
　　電壓比較器一端連接輸入電壓點，另一端接地。預先設(shè)定一個基準電壓0.2V，當輸入電壓不足0.2V時，經(jīng)過電壓比較器一端電壓u1＜0.2V，輸出一個合適的電壓，使電路正常工作充電。當充電完成后，通過比較器的電壓＞0.2V，比較器輸出電壓為0V，繼電器銜鐵斷開，使電路瞬間斷開，實現(xiàn)自動斷電。