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一种高压开关稳压电源电路情况详解
点击次数:1330 更新时间:2013-11-05

 1、开关稳压电路的工作原理

        开关稳压电源由输入部分、功率转换部分、输出部分、控制部分组成。功率转换部分是开关电源的核心,它对非稳定直流进行高频斩波并完成输出所需要的变换功能。它主要由开关三极管和高频变压器组成,电路如图1(a)所示,波形如图1(b)所示。


 

        Ui是用电网交流220V直接整流滤波得到的直流高压(这样可省去工频变压器)。高频变压器的原绕组为N1,N2为变压器副绕组,供输出用。N3为基极正反馈绕组,R1是启动电阻,R2是限流电阻。

        加上电源时,电流通过R1流向开关管T的基极,使T导通。此时变压器副边的二极管反向偏置,于是T集电极电流和变压器绕组N1中电流相等。由于是从零起动,基极电流不大,就能使T导通。原绕组N1通过电流,产生上正下负的感应电压,经磁芯耦合,反馈绕组N3也产生感应电压UL3,并向T的基极注入iB,使T进一步导通,即UL3增加,iB增大,使iC进一步增大,这是一个正反馈雪崩过程。

        在T导通期间,副边因二极管反偏没有电流。当T进入高饱和区后,iC的变化率减小,原边N1绕组感应电压下降,同时反馈绕组N3电压下降,造成iB下降,iC下降,这再次形成一个正反馈雪崩过程,使开关管迅速截止。T的导通时间TON取决于iC达到饱和的时间。

        T导通期间,副边电路截止,原边线圈储能。T截止时,N1的感应电压上负下正,相应地N3的电压上负下正,保证T截止,同时副边N2电压上正下负,D导通。由N2通过D向负载传送能量,副边绕组中电流iD线性下降,直到iD=0,电路恢复起始状态,开始一个新的周期,T再次导通。TOFF取决于副边绕组放电到零的时间。输出电压与开关管的导通时间成正比。

        2、开关稳压电源的构成及稳压过程

        开关电源电路如图2所示。下面对这个电路的各个主要组成部分的作用及原理作分析。

        2.1、输入部分

        RT1、C1为输入滤波器(RC低通滤波器),L1、C2、C3为共模滤波器,可以衰减、削弱共模干扰,V1为全桥电路,桥式整流可防止输入电源极性接反烧坏电源电路,C4为滤波电容,R2、C5、V2构成主绕组吸收网络,其作用在后面保护部分详细叙述。

        2.2、功率部分和部分驱动电路

        V4为开关管,R1、R4为启动电阻,R5、C6及反馈绕组构成正反馈开关管驱动电路,V6、R7构成过激保护电路,R3、C8构成开关管吸收网络,减小其开关噪声。

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