Edgar Landivar 
Para seguir con la línea de circuitos de cargadores, publico ahora el análisis de un cargador de mayor potencia. Mi objetivo es publicar un circuito basado en su mayoría en componentes discretos más que circuitos integrados especializados, pues así podemos adentrarnos más en las entrañas y aprender de su funcionamiento. Por extraño que parezca en el Web no encontré nada 100% funcional de las características que buscaba, así que creo que este esquemático sacará de apuros a más de uno.
Con este circuito podemos obtener una potencia de hasta 10W con lo que podremos incluso cargar una tableta o iPad, es decir, más potencia que el circuito del cargador de celulares que publiqué anteriormente.
Lo que encontré dentro del cargador que desarmé, es básicamente lo que se conoce como switching mode power supply o fuente conmutada; pero hay muchos tipos de fuentes conmutadas y la que tenemos aquí es una fuente auto-oscilante del tipo flyback converter.
La fuente es relativamente segura porque aísla la red eléctrica de 110/220V de nuestro computador, a través de un transformador y de un circuito óptico. Lo único que no me convence es ese capacitor C4 que no estoy seguro para qué miércoles lo pusieron allí. Yo lo sacaría. Por lo demás, parece ser una fuente relativamente segura de usar, excepto si se usan componentes de mala calidad, que no es el caso. Eso sí, hay que tener en cuenta que hay voltajes DC altos en ciertas partes del circuito y esto siempre será un riesgo.
Para explicar cómo funciona este circuito lo voy a dividir en 4 etapas como en la siguiente figura.
Etapa 1: Rectificación y filtrado de voltaje de entrada
Esta parte se entiende fácil. Tenemos un puente rectificador conformado por 4 diodos que rectifican la parte negativa de la onda senoidal de entrada y tenemos el capacitor C1 que suaviza o filtra el voltaje para tener un voltaje DC. Lo único importante a destacar aquí es que el voltaje DC es alto (117 x 1.4142 = 165.5 Voltios DC en mi caso); así que tenemos que tener mucho cuidado al manipularlo.
Etapa 2: Oscilador y driver primario
Los componentes activos de esta etapa son 2 transistores. Uno pequeño, el S9014 y otro de más potencia, el 13003 que se encarga de conmutar el primario del transformador. Los componentes C6, R3 y D3 sólo sirven para formar un lazo de corriente con el primario cuando el transistor Q1 se encuentra apagado. Debido a que el primario presenta inercia a la corriente, la corriente tenderá a seguir circulando cuando Q1 se apague, pero lo hará a través de C6, R3 y D3.
El transistor Q2 también se puede decir que forma parte de la etapa 3 del circuito, pues allí es donde se mezclan las dos señales de retroalimentación: la que viene a través de la bobina marcada como FBACK y la que viene a través del circuito óptico. Con las dos señales se corrige cualquier desviación del voltaje que pudiese existir.
Etapa 3: Circuito de retroalimentación
Cualquier desvío en el voltaje de salida se corrige a través de dos señales, la primera viene del devanado secundario marcado como FBACK y la segunda viene de un opto-acoplador. Las dos señales son tomadas de tal manera que existe un aislamiento eléctrico entre el voltaje de salida y el voltaje de entrada. El aislamiento es óptico en el caso del opto-acoplador y magnético en el caso del transformador.
El opto-acoplador usa un diodo zener de 4.3 voltios en su entrada, que sumado a la caída de voltaje de 0.9 voltios del propio dispositivo suman aproximadamente 5.2 voltios. Si el voltaje de salida sube más de 5.2 voltios, la salida del dispositivo opto-acoplador disminuye su resistencia aparente y esto modifica el ciclo de trabajo de la onda que alimenta el transformador.
Etapa 4: Adecuación del voltaje de salida
Aquí solo se rectifica y filtra el voltaje para hacerlo útil para su consumo. En lugar de un diodo rectificador convencional se usa un diodo Schottky para aprovechar su rapidez y su baja tensión de umbral.
Finalmente, he armado el circuito en un bread-board para ver si funciona y los resultados fueron los esperados. Sólo como nota interesante tomé la forma de onda de la oscilación en el secundario del transformador (antes de pasar por el diodo Schottky). Aquí una foto de la onda de salida sin carga (la tomé con un osciloscopio portátil que tenía a la mano, no necesariamente preciso). Como se puede ver, el periodo de oscilación es de aproximadamente 800 uS.
