【48812】8大常见开关电源电路剖析-图文并茂很透彻的图解析_新闻资讯_足球直播_2024年德国欧洲杯足球直播_足球直播在线直播观看免费直播吧-小九直播平台
欢迎光临小九足球直播官网!
当前位置:首页 > 新闻资讯
【48812】8大常见开关电源电路剖析-图文并茂很透彻的图解析
时间:2024-06-23 新闻资讯

  开关电源的首要电路是由输入电磁烦扰滤波器(EMI)、整流滤波电路、功率转换电路、PWM控制器电路、输出整流滤波电路组成。辅佐电路有输入过欠压保护电路、输出过欠压保护电路、输出过流保护电路、输出短路保护电路等。

  ①防雷电路:当有雷击,产生高压经电网导入电源时,由MOV1、MOV2、MOV3:F1、F2、F3、FDG1 组成的电路来保护。当加在压敏电阻两端的电压逾越其作业电压时,其阻值下降,使高压能量消耗在压敏电阻上,若电流过大,F1、F2、F3 会焚毁保护后级电路。

  ②输入滤波电路:C1、L1、C2、C3组成的双π型滤波网络首要是对输入电源的电磁噪声及杂波信号进行克制,防止对电源烦扰,一起也防止电源本身产生的高频杂波对电网烦扰。当电源打开瞬间,要对 C5充电,由于瞬间电流大,加RT1(热敏电阻)就能有用的防止浪涌电流。因瞬时能量全消耗在RT1电阻上,必定时间后温度上升后RT1阻值减小(RT1是负温系数元件),这时它消耗的能量非常小,后级电路可正常作业。

  ③整流滤波电路:交流电压经BRG1整流后,经C5滤波后得到较为纯真的直流电压。若C5容量变小,输出的交流纹波将增大。

  ①输入滤波电路:C1、L1、C2组成的双π型滤波网络首要是对输入电源的电磁噪声及杂波信号进行克制,防止对电源烦扰,一起也防止电源本身产生的高频杂波对电网烦扰。C3、C4 为安规电容,L2、L3为差模电感。

  ② R1、R2、R3、Z1、C6、Q1、Z2、R4、R5、Q2、RT1、C7组成抗浪涌电路。在起机的瞬间,由于 C6的存在Q2不导通,电流经RT1构成回路。当C6上的电压充至Z1的稳压值时Q2导通。假设C8漏电或后级电路短路现象,在起机的瞬间电流在RT1上产生的压降增大,Q1导通使 Q2没有栅极电压不导通,RT1将会在很短的时间焚毁,以保护后级电路。

  现在运用最广泛的绝缘栅场效应管是MOSFET(MOS管),是运用半导体表面的电声效应进行作业的。也称为表面场效应器材。由于它的栅极处于不导电情况,所以输入电阻可以大幅度的提高,最高可达105欧姆,MOS管是运用栅源电压的大小,来改动半导体表面感生电荷的多少,然后控制漏极电流的大小。

  R4、C3、R5、R6、C4、D1、D2组成缓冲器,和开关MOS管并接,使开关管电压应力减少,EMI减少,不产生二次击穿。在开关管Q1关断时,变压器的原边线圈易产生尖峰电压和尖峰电流,这些元件组合一起,能很好地吸收尖峰电压和电流。从R3测得的电流峰值信号参与当时作业周波的占空比控制,因此是当时作业周波的电流束缚。

  当R5上的电压到达1V时,中止作业,开关管Q1当即关断。R1和Q1中的结电容CGS、CGD一起组成RC网络,电容的充放电直接影响着开关管的开关速度。R1过小,易引起振荡,电磁烦扰也会很大;R1过大,会下降开关管的开关速度。Z1一般将MOS管的GS电压束缚在18V以下,然后保护了MOS管。

  Q1的栅极受控电压为锯形波,当其占空比越大时,Q1导通时间越长,变压器所储存的能量也就越多;当Q1截止时,变压器通过D1、D2、R5、R4、C3开释能量,一起也到达了磁场复位的目的,为变压器的下一次存储、传递能量做好了预备。IC根据输出电压和电流时间调整着⑥脚锯形波占空比的大小,然后安稳了整机的输出电流和电压。C4和R6为尖峰电压吸收回路。

  T1为开关变压器,其初极和次极的相位同相。D1为整流二极管,D2为续流二极管,R1、C1、R2、C2为削尖峰电路。L1为续流电感,C4、L2、C5组成π型滤波器。

  T1为开关变压器,其初极和次极的相位相反。D1为整流二极管,R1、C1为削尖峰电路。L1为续流电感,R2为假负载,C4、L2、C5组成π型滤波器。

  当输出 U0升高,经取样电阻R7、R8、R10、VR1分压后,U1③脚电压升高,当其逾越U1②脚基准电压后 U1①脚输出高电平,使Q1导通,光耦OT1发光二极管发光,光电三极管导通,①脚电位相应变低,然后改动U1⑥脚输出占空比减小,U0下降。当输出 U0下降时,U1③脚电压下降,当其低过U1②脚基准电压后U1①脚输出低电平,Q1不导通,光耦OT1发光二极管不发光,光电三极管不导通,①脚电位升高,然后改动U1⑥脚输出占空比增大,U0下降。循环往复,然后使输出电压坚持安稳。调度VR1可改动输出电压值。

  反响环路是影响开关电源安稳性的重要电路。如反响电阻电容错、漏、虚焊等,会产生自激振荡,毛病现象为:波形反常,空、满载振荡,输出电压不安稳等。

  (1)在输出端短路的情况下,PWM控制电路可以把输出电流束缚在一个安全范围内,它可以用多种方法来完结限流电路,当功率限流在短路时不起作用时,只要另增设一部分电路。

  (2)短路保护电路一般有两种,下图是小功率短路保护电路,其原理简述如下:

  当输出电路短路,输出电压消失,光耦OT1不导通,①脚电压上升至5V左右,R1与R2的分压逾越TL431基准,使之导通,⑦脚VCC电位被拉低,IC中止作业。中止作业后①脚电位消失,TL431不导通⑦脚电位上升,从头再发动,循环往复。当短路现象消失后,电路能主动恢复成正常作业情况。

  当输出短路,①脚电压上升,U1 ③脚电位高于②脚时,比较器翻转①脚输出高电位,给 C1充电,当C1两端电压逾越⑤脚基准电压时 U1⑦脚输出低电位,①脚低于1V,UCC3842 中止作业,输出电压为0V,循环往复,当短路消失后电路正常作业。R2、C1是充放电时间常数,阻值不对时短路保护不起作用。

  当输出电路短路或过流,变压器原边电流增大,R3 两端电压降增大,③脚电压升高,⑥脚输出占空比逐步增大,③脚电压逾越1V时,关闭无输出。

  (5)下图是用电流互感器取样电流的保护电路,有着功耗小,但本钱高和电路较为杂乱,其作业原理简述如下:

  上图是常见的输出端限流保护电路,其作业原理简述如上图:当输出电流过大时,RS(锰铜丝)两端电压上升,U1③脚电压高于②脚基准电压,U1①脚输出高电压,Q1导通,光耦产生光电效应,①脚电压下降,输出电压下降,然后到达输出过载限流的目的。

  输出过压保护电路的作用是:当输出电压逾越规划值时,把输出电压限定在一安全值的范围内。当开关电源内部稳压环路出现毛病或许由于用户操作不当引起输出过压现象时,过压保护电路来保护以防止损坏后级用电设备。运用最为广泛的过压保护电路有如下几种:

  如上图,当Uo1输出升高,稳压管(Z3)击穿导通,可控硅(SCR1)的控制端得到触发电压,因此可控硅导通。Uo2电压对地短路,过流保护电路或短路保护电路就会作业,中止整个电源电路的作业。当输出过压现象打扫,可控硅的控制端触发电压通过R对地泄放,可控硅恢复断开情况。

  如上图,当Uo有过压现象时,稳压管击穿导通,经光耦(OT2)R6到地产生电流流过,光电耦合器的发光二极管发光,然后使光电耦合器的光敏三极管导通。Q1基极的电导通, 3842的③脚电下降,使IC关闭,中止整个电源的作业,Uo为零,循环往复。

  输出限压保护电路如下图,当输出电压升高,稳压管导通光耦导通,Q1基极有驱动电压而导通,③电压升高,输出下降,稳压管不导通,③电压下降,输出电压升高。循环往复,输出电压将安稳在一范围内(取决于稳压管的稳压值)。

  图A的作业原理是,当输出电压Uo升高,稳压管导通,光耦导通,Q2基极的电导通,由于Q2的导通Q1基极电压下降也导通,Vcc电压经R1、Q1、R2使Q2一向导通,③脚一向是高电平而中止作业。在图B中,UO升高U1③脚电压升高,①脚输出高电平,由于D1、R1的存在,U1①脚一向输出高电平Q1一向导通,①脚一向是低电平而中止作业。正反响?

  输入电压经L1、L2、L3等组成的EMI滤波器,BRG1整流一路送PFC电感,另一路经R1、R2分压后送入PFC控制器作为输入电压的取样,用以调整控制信号的占空比,即改动Q1的导通和关断时间,安稳PFC输出电压。L4是PFC电感,它在Q1导通时储存能量,在Q1关断时开释能量。D1是发动二极管。D2是PFC整流二极管,C6、C7滤波。PFC电压一路送后级电路,另一路经R3、R4分压后送入PFC控制器作为PFC输出电压的取样,用以调整控制信号的占空比,安稳PFC输出电压。

  AC输入和DC输入的开关电源的输入过欠压保护原理大致相同。保护电路的取样电压均来自输入滤波后的电压。取样电压分为两路,一路经R1、R2、R3、R4分压后输入比较器3脚,如取样电压高于2脚基准电压,比较器1脚输出高电平去控制主控制器使其关断,电源无输出。另一路经R7、R8、R9、R10分压后输入比较器6脚,如取样电压低于5脚基准电压,比较器7脚输出高电平去控制主控制器使其关断,电源无输出