手机充电器确实通常是 5 V 稳压电源。

下面是一个常用的简单电路示例：

来源。

这是一个反激式转换器电路。

输出电压得到调节，即使它是如何完成的并不是很明显。但请注意左侧的绕组“Na”，它是变压器的绕组之一。

该绕组为 IC 供电，同时该绕组上的电压（通过变压器）耦合到绕组“Ns”处的电压，该绕组“Ns”为输出供电。

IC 有一个反馈回路，用于测量绕组 Na 处的电压（电压 Vaux），并调节连接到 IC 的 DRV 输出的晶体管的开/关切换，以使电压 Vaux 具有一定的值。完成后，输出电压也将相当稳定（它不需要正好是5 V，通常允许高达 5.5 V，在良好的设计中）。

该电路中确实没有齐纳二极管，但IC内部通常会有一个“带隙电路”。带隙电路可以提供在整个温度范围内几乎恒定的参考电压。片上齐纳二极管确实存在，因此也可以使用。该电路（或齐纳二极管）将提供一个恒定电压，用作调节输出电压的参考电压。

为什么我们不能简单地为电池提供 4.1 伏输入而不是使用 5 伏

因为电池充电器电路需要：

• 知道电池的温度

• 知道应该在什么电流下给电池充电（注意这个电流会随着电池的充电状态而变化，当电池快没电或快满时，需要限制充电电流）。

• 知道电池的类型（化学成分），以便“停止充电”电压是已知且正确的。

因此，充电控制器不能在供应中，它必须在设备（电话）中。设备中还有充电控制器意味着您可以从任何5 V USB 输出为它充电，这很方便。

对主要答案的补充：

需要注意的是，试图通过简单地施加 4.2 V（或任何所需的最大电压）为锂离子电池充电是一个非常糟糕的主意，因为：

• 一种正常的充电方法是使用 CCCV（恒定电流/恒定电压）充电，其中在 Vbat 低于 4.2 V 时施加恒定电流，然后施加恒定电压直到 Icharge 降低到某个预定值，此时充电停止。

  相反，如果长期施加恒定的 4.2 V 电压并且电池“浮动”，它将最初被损坏并在适当的时候被破坏。此外，锂可能会“析出”，这通常是“一个非常糟糕的主意”。

• 如果电池在空载时低于 2.5 V，通常的做法是施加一个低“涓流电流”，直到 Vbat 上升到 3 V。将 4.2 V 限制在正常充电电流到 Voc < 2.5 V 的电池可能会导致“泄带着火焰”。这对于细胞来说总是致命的，而且很可能对于它所安装的设备来说也是致命的。

• 如果电池低于 2 V VOC，则通常认为它已不可恢复地死亡。通常的建议是，从低于此电压的情况下恢复电池是不可能的，并且可能如上所述导致“带火焰的排气”。实际上，某些电池有时可能会从低于 2 V 的电压下恢复，但它们很容易损坏，因此在安全方面值得怀疑。

• 有多种快速充电方法。这些通常会向电池施加电压和电流限制电源。Icharge 通常大于通常指定的充电电流。完全或部分放电的电池电压逐渐上升至 4.2 V。当达到 4.2 V 时，电压将被移除，并在暂停后重新施加。重复此过程，直到 Icharge 下降到某个预先指定的值。但是，这与“仅施加 4.2 V”不同，需要适当的电流控制，并且（恕我直言 - 未测试）与更常见的 CCCV 方法相比可能会缩短电池寿命。

回答一点...

此外，为什么我们不能简单地为电池提供 4.1 伏输入，而不是使用带有过充电保护电路的 5 伏电源呢？

因为要使电流流动，您需要比目标更高的电压。使用您的方法，当电池端电压达到 4.1 V 时，电流将迅速降至非常低的值，并且需要数倍于所需充电时间才能完成充电。从更高的电压运行意味着您可以在很宽的电池电压范围内提供恒定电流，从而缩短充电时间。

我没有看到内部有任何稳压器或齐纳二极管。

在我检查过的所有手机充电器中，都有一个非常小的开关稳压器芯片。该芯片通常有一个内部齐纳二极管，为芯片提供自举电源。该芯片是一个开关模式调节器，通过电感器/反激变压器发送调制宽度脉冲以获得 5V 输出。该输出由（通常）两个电容器平滑。然后将其馈入 USB 连接器。