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六款简单的开关电源电设计原理图详解

发布日期:2019-11-06 09:37 来源:和记h88 发布人:和记娱乐 点击:

  调整C3和R5使振荡频率在30KHz-45KHz。输出电压需要稳压。输出电流可以达到500mA.有效功率8W、效率87%。其他没有要求就可以正常工作。

  24V开关电源,是高频逆变开关电源中的一个种类。通过电控制开关管进行高速的道通与截止.将直流电为高频率的交流电提供给变压器进行变压,从而产生所需要的一组或多组电压!

  单端正激式开关电源的典型电如图四所示。这种电在形式上与单端反激式电相似,但工作情形不同。当开关管VT1导通时,VD2也导通,这时电网向负载传送能量,滤波电感L储存能量;当开关管VT1截止时,电感L通过续流二极管VD3 继续向负载能量。

  在电中还设有钳位线圈与二极管VD2,它可以将开关管VT1的最高电压在两倍电源电压之间。为满足磁芯复位条件,即磁通建立和复位时间应相等,所以电中脉冲的占空比不能大于50%。由于这种电在开关管VT1导通时,通过变压器向负载传送能量,所以输出功率范围大,可输出50-200 W的功率。电使用的变压器结构复杂,体积也较大,正因为这个原因,这种电的实际应用较少。

  推挽式开关电源的典型电如图六所示。它属于双端式变换电,高频变压器的磁芯工作在磁滞回线的两侧。电使用两个开关管VT1和VT2,两个开关管在外激励方波信号的控制下交替的导通与截止,在变压器T次级统组得到方波电压,经整流滤波变为所需要的直流电压。

  这种电的优点是两个开关管容易驱动,主要缺点是开关管的耐压要达到两倍电峰值电压。电的输出功率较大,一般在100-500 W范围内。

  在开关电源中电源反馈隔离电由光电耦合器如PC817以及并联稳压器TL431所组成,其典型应用如图3所示。当输出电压发生波动时,经过电阻分压后得到取样电压与TL431中的2.5V带隙基准电压进行比较,在阴极上形成误差电压,使光耦合器件中的LED工作电流生产相应的变化,在通过光耦合器件去改变TOPSwitch控制端得电流大小,进而调节输出占空比,使Uo保持不变,达到稳压目的。

  反馈回中主要元件的作用及选择:R1R4R5主要作用是配合TL431和光耦合器件工作,其中R1为光耦的限流电阻,R4及R5为TL431的分压电阻,提供必须工作电流以完成对TL431。

  电以UC3842振荡芯片为核心,构成逆变、整流电。UC3842一种高性能单端输出式电流控制型脉宽调制器芯片,相关引脚功能及内部电原理已有介绍,此处从略。AC220V电源经共模滤波器L1引入,能较好从电网进入的和从电源本身向辐射的高频干扰,交流电压经桥式整流电、电容C4滤波成为约280V的不稳定直流电压,作为由振荡芯片U1、开关管Q1、开关变压器T1及其它元件组成的逆变电。逆变电,可以分为四个电部分其电工作原理。

  1、振荡回:开关变压器的主绕组N1、Q1的漏--源极、R2(工作电流检测电阻)为电源工作电流的通;本机启动电与其它开关电源(启动电由降压限流电阻组成)有所不同,启动电由C5、D3、D4组成,提供一个“瞬态”的启动电流,二极管D2吸收反向电压,D3具有整流作用,保障加到U1的7脚的启动电流为正电流;电起振后,由N2自供电绕组、D2、C5整流滤波电,提供U1芯片的供电电压。这三个环节的正常运行,是电源能够振荡起来的先决条件。

  电容式启动电,当过载或短故障发生时,电能处于稳定的停振状态,不像电阻启动电,会再现“打嗝”式间歇振荡现象。工作电流检测从电阻R2上取得,当故障状态引起工作过流异常增大时,U1的6脚输出PWM脉冲占空比减小,N1自供电绕组的电也随之降低,当U1的7脚供电电压低于10V时,电停振,负载电压为0,这是过流(过载或短)引发U1内部欠电压电动作导致的输出中止;工作电流异常增大时,R2上的电压降大于1V时,内部锁存器动作,电停振,这是由过流引发U1内部过流动作导致输出中止。

  2、稳压回:开关变压器的N3绕组、D6、C13、C14等元件组成的24V电源,基准电压源TL1、光耦合器U2等元件构成了稳压控制回。U1芯片和1、2脚外围元件R7、C12,也是稳压回的一部分。实际上,TL1、U1组成了(相对于U1内部电压误差放大器)外部误差放大器,将输出24V的电压变化反馈回U1的反馈电压信号输入端。当24V输出电压上升时,U1的2脚电压上升,1脚电压下降,输出PWM脉冲占空比下降,输出电回落。当输出电压异常上升时,U1的1脚下降为1V时,内部电动作,电停振。

  3、回:U1芯片本身和3脚外围电构成过流回;N1绕组上并联的D1、R1、C9元件构成了开关管的反向电压吸收电,以提供Q1截止时的反向电流通,保障Q1的工作安全;实质上稳压回的电压反馈信号,也可看作是一电压信号——当反馈电压幅度达一定值时,电实施停振动作;24V的输出端并联有由R18、ZD2、单向晶闸管SCR组成的过压电,当稳压电失常,引起输出电压异常上升时,稳压二极管ZD2的击穿为SCR提供触发电流,SCR的导通形成一个“短电流”信号,强制U1内部电产生过流动作,电处于停振状态。

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