某新型手機(jī)自動斷電充電器的設(shè)計(jì)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(qiáng)度不斷增大，手機(jī)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(jī)的大范圍推廣，與之而來的相關(guān)耗材消費(fèi)品也會隨之攀升。充電器（電源適配器）作為供給手機(jī)電池電能的必備品，其使用量不亞于手機(jī)。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(jī)用戶在給手機(jī)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(fèi)，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(jī)在空載模式下（充電器插接在墻壁插座，但并未與手機(jī)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(jī)耗電的3/4以上都是由于手機(jī)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(jī)用戶，這是一種極大地浪費(fèi)。據(jù)初步統(tǒng)計(jì)，手機(jī)充電后不拔插銷，每年將額外耗電逾20億度，相當(dāng)于葛洲壩水電站發(fā)電量的4%.
　　為此，筆者設(shè)計(jì)了一款能夠在手機(jī)充電器空載和電池充滿的情況下自動斷電以達(dá)到原線圈零電耗目的的充電器，實(shí)現(xiàn)節(jié)約資源，從身邊做起。
　　1方案設(shè)計(jì)及硬件組成
　　1.1方案設(shè)計(jì)
　　較現(xiàn)有斷電充電器而言，本產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)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(jī)的時候也能自動斷電，實(shí)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(jī)、插座連接后，電壓通過電阻調(diào)整，以一較小值進(jìn)入電壓比較器，輸出一個額定值，是手機(jī)正常充電。當(dāng)手機(jī)充滿電時，有一個大于另一端電壓進(jìn)入電壓比較器，輸出0V，此時繼電器吸和銜鐵，使電路斷開，實(shí)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(shí)現(xiàn)電路通斷控制。當(dāng)未充滿電時，上方銜鐵吸合，手機(jī)正常充電；當(dāng)充電器充滿電時，上方銜鐵斷開，使電路瞬間斷開，實(shí)現(xiàn)自動斷電。
　　1.2.2電壓比較器
　　使用比較電壓比較器實(shí)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(yùn)算放大器。電壓比較器的功能：比較兩個電壓的大小（用輸出電壓的高或低電平，表示兩個輸入電壓的大小關(guān)系）：
　　當(dāng)“+”輸入端電壓高于“－”輸入端時，電壓比較器輸出為高電平；
　　當(dāng)“+”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(diǎn)，另一端接地。預(yù)先設(shè)定一個基準(zhǔn)電壓0.2V，當(dāng)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(dāng)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(shí)現(xiàn)自動斷電。