一、 開關(guan) 電源的電路組成
開關(guan) 電源的主要電路是由輸入電磁幹擾濾波器(EMI)、整流濾波電路、功率變換電路、PWM控製器電路、輸出整流濾波電路組成。輔助電路有輸入過欠壓保護電路、輸出過欠壓保護電路、輸出過流保護電路、輸出短路保護電路等。
開關(guan) 電源的電路組成方框圖如下:
二、 輸入電路的原理及常見電路
1、AC 輸入整流濾波電路原理:
① 防雷電路:當有雷擊,產(chan) 生高壓經電網導入電源時,由MOV1、MOV2、MOV3:F1、F2、F3、FDG1 組成的電路進行保護。當加在壓敏電阻兩(liang) 端的電壓超過其工作電壓時,其阻值降低,使高壓能量消耗在壓敏電阻上,若電流過大,F1、F2、F3 會(hui) 燒毀保護後級電路。
② 輸入濾波電路:C1、L1、C2、C3組成的雙π型濾波網絡主要是對輸入電源的電磁噪聲及雜波信號進行抑製,防止對電源幹擾,同時也防止電源本身產(chan) 生的高頻雜波對電網幹擾。當電源開啟瞬間,要對 C5充電,由於(yu) 瞬間電流大,加RT1(熱敏電阻)就能有效的防止浪湧電流。因瞬時能量全消耗在RT1電阻上,一定時間後溫度升高後RT1阻值減小(RT1是負溫係數元件),這時它消耗的能量非常小,後級電路可正常工作。
③ 整流濾波電路:交流電壓經BRG1整流後,經C5濾波後得到較為(wei) 純淨的直流電壓。若C5容量變小,輸出的交流紋波將增大。
2、 DC 輸入濾波電路原理:
① 輸入濾波電路:C1、L1、C2組成的雙π型濾波網絡主要是對輸入電源的電磁噪聲及雜波信號進行抑製,防止對電源幹擾,同時也防止電源本身產(chan) 生的高頻雜波對電網幹擾。C3、C4 為(wei) 安規電容,L2、L3為(wei) 差模電感。
② R1、R2、R3、Z1、C6、Q1、Z2、R4、R5、Q2、RT1、C7組成抗浪湧電路。在起機的瞬間,由於(yu) C6的存在Q2不導通,電流經RT1構成回路。當C6上的電壓充至Z1的穩壓值時Q2導通。如果C8漏電或後級電路短路現象,在起機的瞬間電流在RT1上產(chan) 生的壓降增大,Q1導通使 Q2沒有柵極電壓不導通,RT1將會(hui) 在很短的時間燒毀,以保護後級電路。
三、 功率變換電路
1、 MOS管的工作原理:目前應用最廣泛的絕緣柵場效應管是MOSFET(MOS管),是利用半導體(ti) 表麵的電聲效應進行工作的。也稱為(wei) 表麵場效應器件。由於(yu) 它的柵極處於(yu) 不導電狀態,所以輸入電阻可以大大提高,最高可達105歐姆,MOS管是利用柵源電壓的大小,來改變半導體(ti) 表麵感生電荷的多少,從(cong) 而控製漏極電流的大小。
2、 常見的原理圖:
3、工作原理:
R4、C3、R5、R6、C4、D1、D2組成緩衝(chong) 器,和開關(guan) MOS管並接,使開關(guan) 管電壓應力減少,EMI減少,不發生二次擊穿。在開關(guan) 管Q1關(guan) 斷時,變壓器的原邊線圈易產(chan) 生尖峰電壓和尖峰電流,這些元件組合一起,能很好地吸收尖峰電壓和電流。從(cong) R3測得的電流峰值信號參與(yu) 當前工作周波的占空比控製,因此是當前工作周波的電流限製。當R5上的電壓達到1V時,UC3842停止工作,開關(guan) 管Q1立即關(guan) 斷 。 R1和Q1中的結電容CGS、CGD一起組成RC網絡,電容的充放電直接影響著開關(guan) 管的開關(guan) 速度。R1過小,易引起振蕩,電磁幹擾也會(hui) 很大;R1過大,會(hui) 降低開關(guan) 管的開關(guan) 速度。Z1通常將MOS管的GS電壓限製在18V以下,從(cong) 而保護了MOS管。 Q1的柵極受控電壓為(wei) 鋸形波,當其占空比越大時,Q1導通時間越長,變壓器所儲(chu) 存的能量也就越多;當Q1截止時,變壓器通過D1、D2、R5、R4、C3釋放能量,同時也達到了磁場複位的目的,為(wei) 變壓器的下一次存儲(chu) 、傳(chuan) 遞能量做好了準備。IC根據輸出電壓和電流時刻調整著⑥腳鋸形波占空比的大小,從(cong) 而穩定了整機的輸出電流和電壓。 C4和R6為(wei) 尖峰電壓吸收回路。
4、推挽式功率變換電路:
Q1和Q2將輪流導通。
5、有驅動變壓器的功率變換電路:
T2為(wei) 驅動變壓器,T1為(wei) 開關(guan) 變壓器,TR1為(wei) 電流環。
四、 輸出整流濾波電路:
1、 正激式整流電路:
T1為(wei) 開關(guan) 變壓器,其初極和次極的相位同相。D1為(wei) 整流二極管,D2為(wei) 續流二極管,R1、C1、R2、C2為(wei) 削尖峰電路。L1為(wei) 續流電感,C4、L2、C5組成π型濾波器。
2、 反激式整流電路:
T1為(wei) 開關(guan) 變壓器,其初極和次極的相位相反。D1為(wei) 整流二極管,R1、C1為(wei) 削尖峰電路。L1為(wei) 續流電感,R2為(wei) 假負載,C4、L2、C5組成π型濾波器。
3、同步整流電路: