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一種高壓開關(guān)穩(wěn)壓電源電路情況詳解
點擊次數(shù):1706 更新時間:2013-11-05

 1、開關(guān)穩(wěn)壓電路的工作原理

        開關(guān)穩(wěn)壓電源由輸入部分、功率轉(zhuǎn)換部分、輸出部分、控制部分組成。功率轉(zhuǎn)換部分是開關(guān)電源的核心,它對非穩(wěn)定直流進(jìn)行高頻斬波并完成輸出所需要的變換功能。它主要由開關(guān)三極管和高頻變壓器組成,電路如圖1(a)所示,波形如圖1(b)所示。


 

        Ui是用電網(wǎng)交流220V直接整流濾波得到的直流高壓(這樣可省去工頻變壓器)。高頻變壓器的原繞組為N1,N2為變壓器副繞組,供輸出用。N3為基極正反饋繞組,R1是啟動電阻,R2是限流電阻。

        加上電源時,電流通過R1流向開關(guān)管T的基極,使T導(dǎo)通。此時變壓器副邊的二極管反向偏置,于是T集電極電流和變壓器繞組N1中電流相等。由于是從零起動,基極電流不大,就能使T導(dǎo)通。原繞組N1通過電流,產(chǎn)生上正下負(fù)的感應(yīng)電壓,經(jīng)磁芯耦合,反饋繞組N3也產(chǎn)生感應(yīng)電壓UL3,并向T的基極注入iB,使T進(jìn)一步導(dǎo)通,即UL3增加,iB增大,使iC進(jìn)一步增大,這是一個正反饋雪崩過程。

        在T導(dǎo)通期間,副邊因二極管反偏沒有電流。當(dāng)T進(jìn)入高飽和區(qū)后,iC的變化率減小,原邊N1繞組感應(yīng)電壓下降,同時反饋繞組N3電壓下降,造成iB下降,iC下降,這再次形成一個正反饋雪崩過程,使開關(guān)管迅速截止。T的導(dǎo)通時間TON取決于iC達(dá)到飽和的時間。

        T導(dǎo)通期間,副邊電路截止,原邊線圈儲能。T截止時,N1的感應(yīng)電壓上負(fù)下正,相應(yīng)地N3的電壓上負(fù)下正,保證T截止,同時副邊N2電壓上正下負(fù),D導(dǎo)通。由N2通過D向負(fù)載傳送能量,副邊繞組中電流iD線性下降,直到iD=0,電路恢復(fù)起始狀態(tài),開始一個新的周期,T再次導(dǎo)通。TOFF取決于副邊繞組放電到零的時間。輸出電壓與開關(guān)管的導(dǎo)通時間成正比。

        2、開關(guān)穩(wěn)壓電源的構(gòu)成及穩(wěn)壓過程

        開關(guān)電源電路如圖2所示。下面對這個電路的各個主要組成部分的作用及原理作分析。

        2.1、輸入部分

        RT1、C1為輸入濾波器(RC低通濾波器),L1、C2、C3為共模濾波器,可以衰減、削弱共模干擾,V1為全橋電路,橋式整流可防止輸入電源極性接反燒壞電源電路,C4為濾波電容,R2、C5、V2構(gòu)成主繞組吸收網(wǎng)絡(luò),其作用在后面保護部分詳細(xì)敘述。

        2.2、功率部分和部分驅(qū)動電路

        V4為開關(guān)管,R1、R4為啟動電阻,R5、C6及反饋繞組構(gòu)成正反饋開關(guān)管驅(qū)動電路,V6、R7構(gòu)成過激保護電路,R3、C8構(gòu)成開關(guān)管吸收網(wǎng)絡(luò),減小其開關(guān)噪聲。

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