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一、开关电源的电路组成
开关电源的主电路由输入电磁干扰混频器(EMI)、整流混频电路、电源转换电路、PWM控制电路、输出检测及混频电路组成。 辅助电路包括输入过压欠压保护电路、输出过压欠压保护电路、输出过流保护电路、输出漏电保护电路等。
开关电源电路框图如下:
二、输入电路原理及常用电路
1、交流输入检测及混频电路原理:
①防雷电路:当雷击形成高压通过电网输出电源时,由MOV1、MOV2、MOV3:F1、F2、F3、FDG1组成的电路得到保护。 当加在压敏电阻内阻两端的电流超过其工作电流时,其阻值增大,使高压能量消耗在压敏电阻内阻上。 如果电压过大,F1、F2、F3会破坏后级的保护电路。
②输入混频电路:由C1、L1、C2、C3组成的双π型混频网络,主要是抑制输入电源的电磁噪声和噪声信号,避免对电源的干扰,同时避免电源本身产生的高压。 频率噪声干扰电网。 当电源立即打开时,给C5充电电源启动电流过大,因为电压立即很高,加入RT1(热内阻)可以有效避免浪涌电压。 由于瞬时能量全部消耗在RT1的内阻上,温度下降一定时间后RT1的阻值减小(RT1为负温度系数器件),此时消耗的能量很少,而后续电路可以正常工作。
③ 整流混频电路:交流电流经BRG1检测后,经C5混频后得到比较纯净的直流电流。 如果C5的容量变小,输出的交流噪声就会降低。
2、直流输入混频电路原理:
①输入混频电路:由C1、L1、C2组成的双π型混频网络主要抑制输入电源的电磁噪声和噪声信号,避免对电源的干扰,同时也避免了电源产生的高频噪声电源本身。 干扰电网。 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。 启动瞬间,由于C6的存在,Q2不导通,电压通过RT1形成回路。 当 C6 上的电流充电到 Z1 的调节值时,Q2 导通。 如果C8短路或后级电路漏电,启动后RT1上的电压形成的压降会立即减小,Q1导通,Q2无基频电流,不导通, RT1 将在短时间内销毁。 以保护后续电路。
3、电源转换电路
1、MOS管工作原理:
目前应用最广泛的绝缘栅场效应管(MOS管)是利用半导体表面的电声效应来工作的。 俗称表面场效应元件。 由于其基频处于不导通状态,输入电阻可大大增加,可达105欧姆。 MOS管利用栅源电流的大小来改变半导体表面感应电荷的多少,进而控制漏极电压。 尺寸。
2、常用示意图:
3、工作原理:
R4、C3、R5、R6、C4、D1、D2组成缓冲器,与开关MOS管并联,使开关管的电流偏转减小,EMI减小,二次击穿不发生。 当开关管Q1关断时,变压器初级线圈容易形成峰值电流和峰值电压。 这些器件的组合可以很好地吸收峰值电流和电压。 从R3测得的电压峰值信号参与当前工作周期的转矩控制,因此是当前工作周期的电压限制。 当R5上的电流达到1V时停止工作,开关管Q1立即关断。 R1和Q1中的结电容CGS和CGD共同组成RC网络,电容的充放电直接影响开关管的开关速率。 R1太小容易引起振荡,电磁干扰大; R1过大会降低开关管的开关速率。 Z1一般将MOS管的GS电流限制在18V以下,从而保护MOS管。 Q1的基频控制电流为锯齿波。 基波频率越高,Q1导通时间越长,变压器储存的能量越多; 当Q1截止时,变压器会通过D1、D2、R5、R4、C3释放能量,同时达到复位磁场的目的,为下一步的储能和传输做好准备。变压器。 IC根据输出电流和电压,不断调整⑥脚锯齿波的占空比,从而稳定整机的输出电压和电流。 C4和R6是峰值电流吸收回路。
4、推挽电源转换电路:
Q1 和 Q2 将交替导通。
如上图所示,当Uo出现缺相现象时,稳压管击穿导通,有电压流过晶闸管(OT2)R6到地,光耦的发光晶闸管发光,从而使光耦合器的光敏二极管导通。 Q1的栅极导通,3842的③脚功率增大,使IC截止,整个电源停止工作电源启动电流过大,Uo为零,如此循环。
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