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开关电源工作原理及各功能电路图分析
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发布时间:2022-04-16 00:48作者:admin  来源:胜利体育 点击:

  开合电源产品广大专揽于物业主动化利用、军工配备、科研设备、LED“照明、工控装置、通讯配备、电力装备、仪器模样、医治装备、半导体系?冷制:热、氛围净化“器,电子冰箱,液晶!出现器,LE?D灯具,通讯装置,视听产品,安防监控,LED。灯带,电脑机箱,数码产?品和仪“器类,等界限。

  开关电!源!的电途、组成:开合电源的吃紧电途是由输入电磁干与;滤波器(EMI)、整流滤波电道、功率更换电?叙、PWM驾驭器:电路、输出整流滤波电说组成。援救电谈有输入过欠压庇护电途、输出过欠压珍爱!电路、输出、过流保护,电途、输出短路护卫电路等。

  ① 防雷“电途:当有雷击,发生高”压经电网:导、入电源时,由MO?V1、MOV2、MOV3:F1、F2、F3、FDG;1组成,的电叙进,行:爱惜。当加在、压敏。电阻两端的电压超”过其做事电压时,其阻值低落,使高压能量“泯灭在压敏电阻上,若电流过大,F1、F2、F3会废弃”维;持后级电途。

  ② 输入滤波电路:C1、L1、C2、C3组成的双,π型滤波”蚁集;吃紧是对输入电源的电磁”噪声!及杂波暗号实行征服,防卫对电源干扰,同时”也着重电源:自身产生的高频杂波对电网过问。当电!源开启倏得,要对C5充电,由于倏得电流大,加RT1(热敏电阻)就能有效的提神浪涌电流。因瞬时能量全耗费在RT1电阻上,必然时代后温度提升后RT1阻值减小(RT1是负温系数元件),这时它,花费,的能量稀、奇?小,后级电?路可平!常职业。

  ③ ,整流滤波电途:换取电压经BRG、1整流后,经C5滤波后获得较为纯净的直流电压。若C5容。量变小,输出的换取纹波将增大。

  ① “输入滤波;电道:C1、L1、C2组成的双π型滤波麇集吃紧是对输入电源的?电“磁噪声及杂波标“记进行。驯服,防护对电源干涉,同时也防范电源本人发,作的高频,杂,波对电网干涉。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?电叙。在起机!的刹那,由于C6的保全Q2不;导通,电流。经R:T1构;成回途。当C6上的电压充至Z1的稳压值时Q2导、通。要是C,8泄电或后?级电途短路景色,在起机的倏,得电流在,RT1上“产生的压降!增大,Q1导:通使Q2没有栅极电压不导通,RT1将会在很短的时刻烧毁,以包庇后级、电路。

  1、MOS管的职责理。由:此刻!驾驭最宽敞的绝缘栅场效应管是MOSFET(MO“S管),是掌握半:导体!外面的“电声效应进“行使命的。也称为外观场效应器件。由于它的栅极处于不导”电状况,因而输:入电阻,可以大大抬高,最高可达105欧:姆,MO,S管是掌;握栅源电压的大小,来变更半导体“概况感生电荷的几!许,从而操纵?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,使开闭。管电?压应,力缩减,EMI缩、减,不产?生二次击、穿。在开!关管Q1合断;时,变压器的:原边线圈易发,生尖峰电压和尖峰电流,这些“元件撮闭,完全,能很”好地摄取:尖峰电“压和,电流。从R3测得的电流峰值标识出席当前”劳动周波的占空比驾驭,所以是今朝使命周波的电流限度。当R5上的电压到达1V时,UC3842停;滞任务,开合、管Q?1顿时关,断 。 R1和?Q1中:的结电容?CGS、CGD”扫数组成?RC网络,电容的充?放电;直接重;染着,开关管、的。开关;速度。R1过小,易引起振?荡,电磁干。涉也会;很大;R1过大,会降、低开合管?的开?关速度。Z1浅显将MOS“管的GS电压控制在18V以下,从而维持了MOS管。

  Q1的栅极受控电压为锯!形波,当其占空比越大时,Q1导;通时期越长,变压器所储备的能量也就越多;当Q1休歇时,变压器颠末D1、D2、R5、R4、C3释:放能?量,同时也达到了:磁场复位的主意,为变”压器的下,一次生存、通报能量做好了筹算。IC依照输出电压和电流功夫摆布着!⑥脚锯形波占空比的大小,从而太平了整?机的?输出电流和电:压。 C4和R6为尖峰电压接”收回途。

  5、有驱”动变压器的功率更调电途:T2为驱动变压器,T1为开:闭变压器,TR1为;电流环。

  T1为开合变压器,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,电谈。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;电叙。L1为续流电感,C4、L2、C5组成π型滤波器。

  4、职责旨趣:当变压、器次、级上端:为正时,电流经“C2、R5、R6、R7使、Q2导通,电途、构成回。讲,Q2为整”流;管。Q1栅;极由,于”处于反偏”而停息。当变压器次级下端为正时,电流经C3、R4、R2使Q1导通,Q1为续!流管。Q2栅极由于处于。反偏而中止。L2为续流电感,C6、L1、C7组成π型。滤;波器。R1、C1、R9、C4为削:尖;峰?电途。

  2、劳动意义: 当输出!U。0提升,经取。样电阻?R7、R8、R10、VR1分!压。后,U1③脚;电压抬高,当其凌驾U1②脚基准电;压后U1①脚”输?出高电平,使Q1导:通,光耦O;T1发光二、极管发光,光电“三极管导通,UC3842①脚电位反映“变低,从而变动U1⑥脚输出占空比减小,U0消重。 当输出:U0低沉!时,U1③脚电压低,落,当其低过U:1②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,UC3842①!脚电位抬高,从而改观U1⑥脚:输出占空比增大,U0低落。周而复始,从而使输”出电压“支持、承平。放置VR1可转化输出电、压值。 反“馈环路;是习、染开,关电源安闲性的弁急电谈。如反馈电阻电。容错、漏、虚焊等,会产生;自激振荡,困苦形势为:波形分外,空、满载振荡,输出电压不安。全等。

  1、在输出端短途的处境下,PWM专揽、电:路;不妨?把输!出电流节、制在一个“宁静限、制内,它可能用、多种要领、来竣?工限流”电路,当功率限?流在短说时不起影响时,只有另增设一”部分电途。

  当输出电谈短叙,输出电压隐没,光耦,OT1不“导通,UC3842①,脚电压上涨至5V左右,R1与R2的分压高出TL431基准,使之导通,UC3842⑦脚VCC电位被拉低,IC停顿工作。UC3842搁浅任务后①脚电位隐匿,TL431不。导通UC3842⑦脚电位飞腾,UC3842从新启动,周而复始。当短途!景象隐!匿后,电说或:许主动!收、复成平、常管、事状况。

  当输出。短路,UC”3842①脚电压飞腾,U1 ③:脚 电位高于!②脚时,比照器翻转①脚输出高电位,给 C1充电,当C1两端电压超出⑤脚基准电压时 U1⑦脚输出低电位,UC3842①脚低、于1V,UCC3842 停息工作,输出电压为0V,周而复始,当短途 隐没“后电途正!常事情。R2、C1是,充放电功夫;常!数, 阻值过错时短途偏护不起沾,染。

  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,UC3842⑥脚输出占空 比慢慢?增大,③脚电压胜过1V时,UC3842封锁无输;出。

  有“着功耗小,但成本高和电路较为丰富,其事业原 理简述如下: 输出电路短途或电流过大,TR1次级线圈感 应的电压就越高,当UC3842③脚高出1伏,UC3842 窒塞作事,周而复始,当短?途或过”载隐藏,电途自,行复兴。

  上?图是常见的输出端限流护卫电“路,其事情意想简述如上图:当输出电。流过大时,RS(“锰铜?丝)两端电压”高涨,U1③脚电压高于②脚基准电,压,U1①“脚输”出高电压,Q1导通,光耦发作。光:电”效应,UC”3842①脚电;压降落,输出电“压降落,从而到达输出过载限流的宗旨。

  输出过压回护电路的教、养是:当输出?电压赶过阴谋值时,把输出电、压!节制。在一平静”值的局限内。当开合电源里面稳压环说映现艰难大抵由于用户操作不妥引起输出过压气候时,过压扞卫?电说进行爱惜以防止败坏后级“用,电配备。

  如上图,当Uo1输“出提!高,稳压管(Z,3):击穿导通,可控硅(SCR1)的专揽端取得触发电压,因此可控硅导通。Uo2电压对地短道,过流扞卫电路或短讲珍爱电路就会管事,逗留统统:电源电“路的事业。当输出过压景色排击,可控硅的独揽端触发电压经由R对地泄放,可控硅光复断开状况

  如上图,当U,o有过压现象时,稳压管击穿导通,经光耦(OT2)R6到地发作电流流过,光电耦关器的发光二极管发光,从而使光电耦关”器的光、敏三极。管导通。Q1基极得电导通, 3842的③脚电低落,使I、C紧闭,障碍。一共电源的,使;命,Uo为零,周而复始,。

  3、输出限压。维,护电叙: 输出限;压、维?持电途。如下图,当输出电!压提高,稳压管导通光耦导通,Q1基极有驱动电压而道通,UC3842③电压进步,输出下降,稳压、管不导通,UC3842③电:压低落,输出电压进步。周而复始,输出电!压将平和在一限度内(取决于稳压管的稳压值。)。

  输入电压经”L1、L2、L3等组成的EMI滤波器,BRG1整流一块送PFC电感,另一起经R1、R2分压后送入PFC运用器动作输入电压的取样,用以摆布驾御标记的占空比,即更正Q!1的导通:和关断功夫,稳定PFC输出电压。L4是PFC电感,它在Q1导通时积!贮能量,在Q1合断时施:放能量。D1是启动二:极管。D2是PFC整流二极管,C6、C7滤波。PFC电压一!途送后级电”路,另一途经。R3、R4分压后送入PFC操作器作为PFC输出电压的取样,用以睡觉专揽“暗记的占”空比,太平PF,C输出。电压。

  AC输入和DC输入的开合电源的输入过欠压回护事理大致宛若。维护电途的取样电压均来自输入滤波后的“电压。 取样电压分为两叙,一途经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,对照器1脚输出高电平去安。排主独霸器使其关断,电源无输出。另一起经R7、R8、R9、R10分压后输入对照器6脚,如取样电压低于5脚基准电压,比拟“器7脚输出高电平去把握”主左右器使其合断,电源:无输出。

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