电路工作原理如下图所示，该手机应急充电器采用TL499作电子升压核心器件，电路结构简洁，外围元器件少，IC的3脚外接输入电压的范围为1.1V-10V，8脚输出的电压范围为2.9V～30V，4脚是输出电流控制端，2脚是基准电压调整端。三极管VT1、VT2、VT3和二极管VD1～VD3、电阻R2、R6～R11以及电容C3共同构成充电检测、控制和指示电路，放置好AA电池后，电容C2上很快就会获得较高电压，但由于电容C3端电压不能突变，VT3基极电压为0V，保持截止状态，VT1因没有基极电流通路也保持截止状态，此时两充电触点上无电压输出；当充电触点正端接手机电池负端、充电触点负端接手机电池正端时，通过电阻分压，VT3基极获得的电压低于电路的接地电压，呈负压状态，VT3仍旧保持截止，VT1也截止，对外不充电，实现了手机电池的反接保护；当充电触点正端接手机电池正端、充电触点负端接手机电池负端时，经电阻R9、R8、R11分压，随着C3迅速充电，VT3基极电压很快上升，VT3逐渐导通，集电极电压下降，导致VT1基极电压下降，VT1也进入导通，VT1的集电极电压开始上升，又促使VT3基极电压进一步上升，形成正反馈，很快三极管VT1和VT3进入饱和状态，对外接的手机电池开始充电，同时充电电流在VD2和R2上的压降也使VT2导通，红色LED(VD1)点亮作为充电指示；随着充电进行，充电电流会逐渐减小，当小到一定程度时，在VD2和R2上的压降将无法再使VT2导通，红色LED熄灭，表示充电结束，这时拿掉手机电池，充电触点上仍有充电电压，如果把正负充电触点短接，将会使正触点上的电压瞬间下降，从而VT3基极电压下降，集电极电压上升，VT1基极电压也跟着上升，导通深度就会减轻，致使VT1集电极电压有所下降，进一步促使VT3基极电压继续下降，形成正反馈，很快VT1和VT3再次进入截止状态，充电触点上电压消失，实现了触点短路保护。按照图4中所标元器件参数，当选择开关SW打到N(慢充)时，将在电容C2上获得约7.98V的电压，对手机电池充电电流约80mA，当打到F(快充)时，将在电容C2上获得约8.12V的电压，充电电流约170mA。由于不充电时电路静态电流小于50μA，故应急充电器没有设置电源总开关。
除了碱性电池，镍氢或镍铬充电电池也同样适用。鉴于市场上诺基亚、三星、摩托罗拉等不同品牌手机充电接口大多不一样，该手机应急充电器采用了磁吸触点，但这对不含铁质材料的手机电池充电仍深感不便，为此笔者利用万能手机充电器引出两根充电接线，如下图所示，几乎能适应所有手机锂电池，况且万能充电器具有过压保护电路，使用起来会更加方便安全。
