作者：電路飛翔

一、制作過程

根據電路原理圖，設計單面PCB如下圖所示。
在焊接電路板時，先準備好附表1中的所有器件。用萬用表全部檢測一遍以保證器件沒有問題。

接下來就可以進行焊接了，按照從低到高、從小到大的原則進行焊接，如下圖所示，先把電阻、瓷片電容等個頭較小的器件焊接到電路板上。然后再把電解電容、變壓器、USB口依次焊接完成。

為了安全起見，使用一個1/2W1Ω的電阻當做保險絲(F1)。
在焊裝時需要注意以下幾點：
(1)發光二極管LED1是電源指示燈，它需要與外殼上的圓孔對齊，LED1的管腳可留長一些，否則在表面看不到。
(2)二極管D1、D5、D6、D7千萬不要裝混了，IN4007是低頻二極管，FR107是高頻高壓二極管，IN5819是低壓高頻二極管等，它們之間是不能代用的。
(3)三極管Q1、Q2也不要裝錯，更不要裝反。
(4)安裝、焊接完成之后，仔細檢查一下各個部分，看看有沒有虛焊等情況發生。

二、調試方法

仔細檢查電路板焊裝無誤后，就要進入調試階段。這里要特別注意安全，因為電路直接由220V供電，在整個電路板上都有22C)V高壓，人體一旦與電路板接觸就會發生觸電。所以在接下來的步驟中要格外小心。

為了調試方便，先在PCB上焊接一個220V的插頭線，同時為了安全起見，請在插頭線上串聯一個10W的燈泡，以防止短路或接錯，如下圖所示。

如果焊裝無誤，用萬用表可以測得USB口1、4腳之間有+5V的直流電壓輸出，同時電源指示燈LED1正常點亮。一切正常后，將插頭線取下，換上兩根導線，將電路板與外殼上的插針連接即可，如下圖所示。

最后，把電路板插到另一半外殼中，將指示燈露在圓孔外，同時USB口對齊外殼預留的方形孔就可以了，完成之后就可以正常使用給MP3、MP4充電了。最終完成的效果如下圖所示。元器件清單見下表。

三、其他解決方
案除了以上介紹的方案外，還可以參下考圖制作利用DC-DC變換器MC34063A為核心的開關式USB充電器。MC34063A的內部結構可參考右圖所示，其內部三極管Q1起到了模擬開關的作用。內部的振蕩器設置開關周期，同時，Ipeak感應端通過控制三極管Q1的導通時間來限制流經電感L1的電流。125V的參考電壓和比較器構成一個監視輸出電壓的電路向芯片提供反饋。
下圖中。當電源開關S1閉合時，MC34063A獲得工作電源，二極管D1可防止焊裝時將電源極性弄反而燒毀器件，而瞬態電壓干擾抑制器D2可以抑制從電源引入的高頻脈沖噪聲。電容C1、C2起到進一步濾波的作用。

三個并聯的1Ω電阻R1、R2、R3可幫助監測流經電感L1的電流，當電流到達1A時，MC34063A的7腳電平比6腳低300mV，從而使MC34063A的內部三極管截止，存儲在電感L1中的電能通過肖特基二極管D3進入電容C4中。
MC34063A的5腳通過一個分壓器來穩定輸出電壓。穩壓二極管D4和10Ω電阻R7在負載突然減小時起到過壓保護的作用。一般情況下，輸出電壓為5V時，穩壓二極管D4不會導通。但調節電位器R5使分壓為1.25V時輸出電壓為5V。超過5.1V穩壓二極管D4就會持續導通，所以，在調節R5時需要謹慎，保證輸出電壓不要超過5.1V。

電感L1使用φ0．5mm的漆包線在圓形鐵心繞75圈制作，由于電路比較簡單，可以參考上圖的器件布局設計單面的PCB。PCB制作好后。按照由小到大的原則焊接器件，最終成品如下圖所示。
制作完成后，進入調試階段。首先把電位器R5逆時針旋轉到頭，用萬用表的電壓檔測量電路測試點TP點的電壓，然后給電路供電，合上電源開關S1，調節電位器R5使萬用表讀數為5V±20mV。調試完成后，可以把下圖所示的電路板裝到一個塑料盒子里，讓指示燈D5露出來即可。

四、如何使用USB充電器

制作完成之后的USB充電器如下圖所示。使用時很簡單，只要把USB充電器插到220VAC插座上，如果充電器上的指示燈點亮說明工作正常，然后將MP3或MP4原配的USB線連接充電器下方的USB口和設備上的充電口即可。在MP3或MP4上就會看到電池正在被充電的提示信息。
當MP3或MP4上提示電池已經充滿，將充電器從插座上撥下并斷開設備與充電器之間的USB連接即可。

五、USB充電器是如何工作的

使用這個自制的USB充電器完成MP3或MP4的充電是一件非常輕松的事。那在USB充電器里面到底有什么奧秘呢?其實USB充電器的電路非常簡單(從它不到10元的成本也能猜到!)，如下圖所示是USB充電器的電路原理圖。
220V的交流電通過二極管D1和電容C1的整流濾波后，在C1會有300V左右的直流電壓。經電阻R2后給三極管Q1的基極提供工作電流，Q1工作后，其集電極在變壓器T1的初級線圈3～4產生電流，從而T1的次級線圈5～6因感應產生電壓，T1的另一個次級線圈1～2也產生感應電壓。這兩個次級是兩個互相獨立但匝數相同的線圈。其中線圈1～2的輸出由二極管D7和電容C5進行整流和濾波，最后通過USB插座、JP2給負載充電。
T1的線圈5～6與電容C3、電阻R4還組成三極管Q1的正反饋電路，讓Q1處于高頻振蕩不停給線圈3～4開關供電。當負載阻抗發生變化使輸出電壓升高，線圈5～6、穩壓二極管ZD1取樣比較使三極管Q2導通，則Q1基極電流減小，集電極電流也減小，從而電路負載能力變小，降低輸出電壓，這樣起到了穩壓的作用。
另外，電容C4、電阻R5、二極管D5組成了擊穿保護電路，防止線圈3～4的感應電壓將Q1擊穿。