Como funcionam as pequenas fontes de alimentação CA-> USB?

O iPhone e o Kindle vêm com pequenas fontes de alimentação que absorvem 120V CA e produzem em torno de 5V a 0,85 a 1 amp. Eles parecem muito pequenos e leves para ter um transformador e geram muito pouco calor. Qual é a topologia elétrica dessas pequenas fontes de alimentação?

Isso não se limita a esses suprimentos de carregadores USB. A maioria das fontes de alimentação modernas do tipo "verruga de parede" são assim. Eles podem ser pequenos porque são comutadores. A energia da linha é retificada por onda completa, e o resultado é cortado em alta frequência através de um transformador. A frequência muito mais alta permite que um transformador muito menor lide com a mesma potência. 5 Watts (5 V a 1 A) são facilmente executáveis ​​em algo que cabe na palma da sua mão.

Se você procurar, provavelmente encontrará um esquema para um pequeno comutador como esse. Geralmente é uma ponte de onda completa, tampa e algum tipo de oscilador que aciona o primário de um pequeno transformador a alguns 100 kHz. A saída do transformador é retificada, filtrada e o resultado comparado ao ponto de ajuste de tensão. A indicação de sobretensão / subtensão é então transmitida de volta ao oscilador no lado de alta tensão através de um optoacoplador.

O carregador do iPhone da Apple é uma fonte de alimentação comutada, completa com um pequeno transformador flyback. Funciona praticamente como Olin Lathrop descreveu. Ele usa um chip controlador L6565 que aciona o MOSFET de comutação em (acredito) 70kHz. O carregador da Apple é mais complexo que o típico, usando uma topologia de retorno quase ressonante. (Os carregadores de US $ 2 geralmente usam apenas um conversor de estrangulamento e os carregadores de marca usam topologia flyback.) Postei uma lista detalhada, explicação e esquema detalhados do carregador da Apple em http://www.arcfn.com/2012 /05/apple-iphone-charger-teardown-quality.html

Eu não acho que haja transformadores nas "verrugas da parede" ou carregadores mencionados (entrada de 120vAC a 5vDC). Um transformador aumenta ou diminui a tensão do mesmo tipo (CA ou CC, embora quase sempre se refira a CA). Um conversor ALTERA CA para CC. Um transformador pode reduzir 480vAC a 12vAC (exemplo). Um conversor pode mudar 120vAC para 5vDC (exemplo).

Eles podem ser pequenos porque não há transformadores no interior, mas um conversor ou circuito conversor.