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開關電源的電路

發布時間:2021-02-21 15:44:29

『壹』 開關電源電路

吸收迴路來由電容電阻二源極管等組成;其功能是吸收因開關變壓器T原方(初級)繞組自感電勢,避免在開關管集電極截止瞬間出現過高的反峰高電壓損壞開關管而設立的。

我們知道開關管工作的時候一直是導通、截止...循環工作的,所以吸收迴路一直都是有電流流過的,這個電流的大小隨開關電源的功率大小不同而不同(所要吸收的峰值不同),使得吸收迴路的元器件取值也不一樣,通常電容可選222P--103P/2KV,二極體可選HER207或RU2等,電阻可選120歐--100K/2W不等。開關電源功率小,電阻阻值就可選的大些,反之亦反。如果電路中電阻發熱嚴重可適當加大功率至3瓦。

『貳』 求開關電源原理及實用電路圖

一、開關式穩壓電源的基本工作原理


開關式穩壓電源接控制方式分為專調寬式和調頻式屬兩種,在實際的應用中,調寬式使用得較多,在目前開發和使用的開關電源集成電路中,絕大多數也為脈寬調制型。因此下面就主要介紹調寬式開關穩壓電源。


調寬式開關穩壓電源的基本原理可參見下圖。

向左轉|向右轉

『叄』 求 開關電源的電路圖啊。簡單的就好。

南大學出版的(電力電子技術)一書,徐以榮主編的。
在倒數的那幾章,有一版個開關電源的電路圖。很詳細權,可以參考一下。http://www.dianyuan.com/bbs/d/60/214939.html

『肆』 開關電源的電路圖原理的問題

一、開關式穩壓電源的基本工作原理


開關式穩壓電源接控制方式分為調寬式和調頻式內兩種,在實際的應用容中,調寬式使用得較多,在目前開發和使用的開關電源集成電路中,絕大多數也為脈寬調制型。因此下面就主要介紹調寬式開關穩壓電源。


調寬式開關穩壓電源的基本原理可參見下圖。

『伍』 我想了解開關電源的工作原理和電路圖

一、開關式穩壓電源的基本工作原理

開關式穩壓電源接控制方式分為調寬式和調頻式兩種,在實際的應用中,調寬式使用得較多,在目前開發和使用的開關電源集成電路中,絕大多數也為脈寬調制型。因此下面就主要介紹調寬式開關穩壓電源。

調寬式開關穩壓電源的基本原理可參見下圖。

對於單極性矩形脈沖來說,其直流平均電壓Uo取決於矩形脈沖的寬度,脈沖越寬,其直流平均電壓值就越高。直流平均電壓U。可由公式計算,

即Uo=Um×T1/T

式中Um為矩形脈沖最大電壓值;T為矩形脈沖周期;T1為矩形脈沖寬度。

從上式可以看出,當Um與T不變時,直流平均電壓Uo將與脈沖寬度T1成正比。這樣,只要我們設法使脈沖寬度隨穩壓電源輸出電壓的增高而變窄,就可以達到穩定電壓的目的。

二、開關式穩壓電源的原理電路

1、基本電路

圖二開關電源基本電路框圖

開關式穩壓電源的基本電路框圖如圖二所示。

交流電壓經整流電路及濾波電路整流濾波後,變成含有一定脈動成份的直流電壓,該電壓進人高頻變換器被轉換成所需電壓值的方波,最後再將這個方波電壓經整流濾波變為所需要的直流電壓。

控制電路為一脈沖寬度調制器,它主要由取樣器、比較器、振盪器、脈寬調制及基準電壓等電路構成。這部分電路目前已集成化,製成了各種開關電源用集成電路。控制電路用來調整高頻開關元件的開關時間比例,以達到穩定輸出電壓的目的。

2.單端反激式開關電源

單端反激式開關電源的典型電路如圖三所示。電路中所謂的單端是指高頻變換器的磁芯僅工作在磁滯回線的一側。所謂的反激,是指當開關管VT1導通時,高頻變壓器T初級繞組的感應電壓為上正下負,整流二極體VD1處於截止狀態,在初級繞組中儲存能量。當開關管VT1截止時,變壓器T初級繞組中存儲的能量,通過次級繞組及VD1整流和電容C濾波後向負載輸出。

單端反激式開關電源是一種成本最低的電源電路,輸出功率為20-100W,可以同時輸出不同的電壓,且有較好的電壓調整率。唯一的缺點是輸出的紋波電壓較大,外特性差,適用於相對固定的負載。

單端反激式開關電源使用的開關管VT1承受的最大反向電壓是電路工作電壓值的兩倍,工作頻率在20-200kHz之間。

3.單端正激式開關電源

單端正激式開關電源的典型電路如圖四所示。這種電路在形式上與單端反激式電路相似,但工作情形不同。當開關管VT1導通時,VD2也導通,這時電網向負載傳送能量,濾波電感L儲存能量;當開關管VT1截止時,電感L通過續流二極體VD3繼續向負載釋放能量。

在電路中還設有鉗位線圈與二極體VD2,它可以將開關管VT1的最高電壓限制在兩倍電源電壓之間。為滿足磁芯復位條件,即磁通建立和

復位時間應相等,所以電路中脈沖的占空比不能大於50%。由於這種電路在開關管VT1導通時,通過變壓器向負載傳送能量,所以輸出功率范圍大,可輸出50-200W的功率。電路使用的變壓器結構復雜,體積也較大,正因為這個原因,這種電路的實際應用較少。

4.自激式開關穩壓電源

自激式開關穩壓電源的典型電路如圖五所示。這是一種利用間歇振盪電路組成的開關電源,也是目前廣泛使用的基本電源之一。

當接入電源後在R1給開關管VT1提供啟動電流,使VT1開始導通,其集電極電流Ic在L1中線性增長,在L2中感應出使VT1基極為正,發射極為負的正反饋電壓,使VT1很快飽和。與此同時,感應電壓給C1充電,隨著C1充電電壓的增高,VT1基極電位逐漸變低,致使VT1退出飽和區,Ic開始減小,在L2中感應出使VT1基極為負、發射極為正的電壓,使VT1迅速截止,這時二極體VD1導通,高頻變壓器T初級繞組中的儲能釋放給負載。在VT1截止時,L2中沒有感應電壓,直流供電輸人電壓又經R1給C1反向充電,逐漸提高VT1基極電位,使其重新導通,再次翻轉達到飽和狀態,電路就這樣重復振盪下去。這里就像單端反激式開關電源那樣,由變壓器T的次級繞組向負載輸出所需要的電壓。

自激式開關電源中的開關管起著開關及振盪的雙重作從,也省去了控制電路。電路中由於負載位於變壓器的次級且工作在反激狀態,具有輸人和輸出相互隔離的優點。這種電路不僅適用於大功率電源,亦適用於小功率電源。

5.推挽式開關電源

推挽式開關電源的典型電路如圖六所示。它屬於雙端式變換電路,高頻變壓器的磁芯工作在磁滯回線的兩側。電路使用兩個開關管VT1和VT2,兩個開關管在外激勵方波信號的控制下交替的導通與截止,在變壓器T次級統組得到方波電壓,經整流濾波變為所需要的直流電壓。

這種電路的優點是兩個開關管容易驅動,主要缺點是開關管的耐壓要達到兩倍電路峰值電壓。電路的輸出功率較大,一般在100-500W范圍內。

6.降壓式開關電源

降壓式開關電源的典型電路如圖七所示。當開關管VT1導通時,二極體VD1截止,輸人的整流電壓經VT1和L向C充電,這一電流使電感L中的儲能增加。當開關管VT1截止時,電感L感應出左負右正的電壓,經負載RL和續流二極體VD1釋放電感L中存儲的能量,維持輸出直流電壓不變。電路輸出直流電壓的高低由加在VT1基極上的脈沖寬度確定。

這種電路使用元件少,它同下面介紹的另外兩種電路一樣,只需要利用電感、電容和二極體即可實現。

7.升壓式開關電源

升壓式開關電源的穩壓電路如圖八所示。當開關管VT1導通時,電感L儲存能量。當開關管VT1截止時,電感L感應出左負右正的電壓,該電壓疊加在輸人電壓上,經二極體VD1向負載供電,使輸出電壓大於輸人電壓,形成升壓式開關電源。

8.反轉式開關電源

反轉式開關電源的典型電路如圖九所示。這種電路又稱為升降壓式開關電源。無論開關管VT1之前的脈動直流電壓高於或低於輸出端的穩定電壓,電路均能正常工作。

當開關管VT1導通時,電感L儲存能量,二極體VD1截止,負載RL靠電容C上次的充電電荷供電。當開關管VT1截止時,電感L中的電流繼續流通,並感應出上負下正的電壓,經二極體VD1向負載供電,同時給電容C充電。

以上介紹了脈沖寬度調制式開關穩壓電源的基本工作原理和各種電路類型,在實際應用中,會有各種各樣的實際控制電路,但無論怎樣,也都是在這些基礎上發展出來的。

『陸』 開關電源電路分析

R38限流,來R41均壓,R44和C20抗干源擾。TL431是輸入基準為2.5V的穩壓集成電路,高於2.5V時期輸出端電位降低,光耦導通加強,UC2844(1)電位下降,UC2844(6)輸出脈沖寬度變窄,開關電源輸出端電壓下降。C15和E7是UC2844的電源濾波。由於UC2844的(8)是5V基準電壓,所以R31是UC2844的分壓電阻。R35和R3是開關電源的電流取樣電阻。上邊那個二極體整流,10R是限流電阻。

『柒』 如何看懂開關電源電路圖

Protel等用於製作電路板的電路圖一般有原理圖和PCB板圖。PCB板圖直接拿去做電路板的版,原理圖是到電子元件級別權的電路原理構成圖,製作人一般會自己先劃分好原理圖的結構框架圖,在細致的給出每個框架的電子元件級別的電路。

『捌』 開關電源電路詳細解析

開關電源的工作原理是:

1.交流電源輸入經整流濾波成直流;
2.通過高頻PWM(脈沖寬度調制)信號控制開關管,將那個直流加到開關變壓器初級上;
3.開關變壓器次級感應出高頻電壓,經整流濾波供給負載;
4.輸出部分通過一定的電路反饋給控制電路,控制PWM占空比,以達到穩定輸出的目的.

交流電源輸入時一般要經過厄流圈一類的東西,過濾掉電網上的干擾,同時也過濾掉電源對電網的干擾;
在功率相同時,開關頻率越高,開關變壓器的體積就越小,但對開關管的要求就越高;
開關變壓器的次級可以有多個繞組或一個繞組有多個抽頭,以得到需要的輸出;
一般還應該增加一些保護電路,比如空載、短路等保護,否則可能會燒毀開關電源

ATX電源的主要組成部分
EMI濾波電路:EMI濾波電路主要作用是濾除外界電網的高頻脈沖對電源的干擾,同時也起到減少開關電源本身對外界的電磁干擾,在優質電源中一般都有兩極EMI濾波電路。

一級EMI電路:交流電源插座上焊接的是一級EMI電源濾波器電路,這是一塊獨立的電路板,是交流電輸入後所經過的第一組電路,這個由扼流圈和電容組成的低通網路能濾除電源線上的高頻雜波和同相干擾信號,同時也將電源內部的干擾信號屏蔽起來,構成了電源抗電磁干擾的第一道防線。

二級EMI電路:市電進入電源板後先通過電源保險絲,然後再次經過由電感和電容組成的第二道EMI電路以充分濾除高頻雜波,然後再經過限流電阻進入高壓整流濾波電路。保險絲能在電源功率太大或元件出現短路時熔斷以保護電源內部的元件,而限流電阻含有金屬氧化物成分,能限制瞬間的大電流,減少電源對內部元件的電流沖擊。

橋式整流器和高壓濾波:經過EMI濾波後的市電,再經過全橋整流和電容濾波後就變成了高壓的直流電。將輸入端的交流電轉變為脈沖直流電,目前有兩種形式,一種是全橋就是把四個二極體封裝在一起,一種是用4個分立的二極體組成橋式整流電路,作用相同,效果也一樣。

一般說來,在全橋附近應該有兩個或更多的高大桶狀元件,即高壓電解電容,其作用是將脈動的直流電濾除交流成分而輸出比較平穩的直流電。高壓電解電容的使用與開關電路的設計有密切關系,其容量往往是以往電源評測時的焦點,但實際上它的容量和電源的功率毫無關系,不過增大它的容量會減小電源的紋波干擾,提高電源的電流輸出質量。

PFC電路:PFC電路稱為功率因素校正或補償電路,功率因素越高,電能利用率就越大。

目前PFC電路有兩種方式,一種是無源式PFC,又稱被動式PFC,一種是有源式PFC,又稱主動式PFC。無源式PFC是通過一個工頻電感來補償交流輸入的基波電流與電壓的相位差,迫使電流與電壓相位一致,無源PFC效率較低,一般只有65%-70%,且所用的工頻電感又大又笨重,但由於成本低,仍有許多 ATX電源採用這種方式。有源PFC是由電子元器件組成的,體積小,重量輕,通過專用的IC去調整電流波形的相位,效率大大提高,達95%以上,但由於成本較高,通常只能在高級應用場合才能看到。

開關三極體與開關變壓器:開關電源顧名思義其核心就是開關二字。開關三極體和開關變壓器是開關電源的核心部件,通過自激式或他激式使開關管工作在飽和、截止(即開、關)狀態,從而在開關變壓器的副繞組上感應出高頻電壓,再經過整流、濾波和穩壓後輸出各種直流電壓。開關三極體和開關變壓器是ATX電源的核心部件,其質量直接影響電源的好壞和使用壽命,尤其是開關三極體,工作在高反壓狀態下,沒有足夠的保護電路,很容易擊穿燒毀。開關管的品質直接決定了電源的穩定性,它也是電源中主要的發熱元件,拆開電源後看到的主散熱片上的兩個晶體管就是開關管。

影響高頻開關變壓器性能的因素包括鐵氧體的效率、磁芯截面積的大小和磁隙的寬度,截面積過小的變壓器容易產生磁飽和而無法輸出較大的功率,各個繞組的匝數直接影響輸出的電壓,通常我們無法具體的掌握這些參數,所以無法准確的判斷變壓器到底能輸出多大的功率,只有通過電子負載機測量才能知道,另外,開關變壓器的輸出端雖然很多,但其中的某些輸出端使用的卻是相同的繞組,比如+3.3VDC和+5VDC就是這樣,所以當+3.3VDC輸出最大電流時+ 5VDC就無法輸出很大的電流了,所以我們不能將電源各個輸出端的功率進行簡單的累加。

除主變壓器外,一般電源內還應有兩個小變壓器,其中一個將開關電路控制信號進行放大以驅動開關管進行工作,同時還可以將開關管工作的高壓區和集成電路工作的低壓區進行物理隔離。另外一個完全是一套獨立的小型開關電源,這就是我們所說的待機電路,其輸出的電壓為電源的主電路供電,同時通過+5V StandBy端輸出到主板來實現喚醒功能。

低壓整流濾波電路:經過高頻開頭變壓器降壓後的脈動電壓同樣要使用二極體和電容進行整流和濾波,只是此時整流時的工作頻率很高,必須使用具有快速恢復功能的肖特基整流二極體,普通的整流二極體難當此任,而整流部分使用的電容也不能有太大的交流阻抗,否則就無法濾除其中的高頻交流成分,因此選擇的電容不但容量要大,還要有較低的交流電阻才行,此外還能見到1、2個體積碩大的帶磁心的電感線圈,與濾波電容一起濾除高頻的交流成分,保證輸出純凈的直流電。

由於低壓整流端需要輸出很大的電流,所以整流二極體同樣會產生大量的熱量,這些二極體與前面的開關管都需要單獨的散熱片進行散熱,電源中另一個散熱片上所固定的就是這些元件。從這些元件輸出的就是各種不同電壓的輸出電流了。

穩壓和保護電路:穩壓電路通常是從電源輸出端的輸出電壓取樣出部分電壓與標准電壓作比較,比較出的差值經過放大後去驅動開關三極體,調節開關管的占空比,從而達到電壓的穩定。保護電路的作用是通過檢測各端輸出電壓或電流的變化,當輸出端發生短路、過壓、過流、過載、欠壓等到現象時,保護電路動作,切斷開關管的激勵信號,使開關管停振,輸出電壓和電流為零,起到保護作用

『玖』 開關電源電路圖講解

開關電源有很多種,你要哪一種的?是用晶元實現的,還是振盪式,還是拉鋸式,還是耦合式

『拾』 開關電源電路是怎樣的工作原理

原理簡介
開關電源的工作過程相當容易理解,在線性電源中,讓功率晶體管工作在線性模式,與線性電源不同的是,PWM開關電源是讓功率晶體管工作在導通和關斷的狀態,在這兩種狀態中,加在功率晶體管上的伏-安乘積是很小的(在導通時,電壓低,電流大;關斷時,電壓高,電流小)/功率器件上的伏安乘積就是功率半導體器件上所產生的損耗。 與線性電源相比,PWM開關電源更為有效的工作過程是通過「斬波」,即把輸入的直流電壓斬成幅值等於輸入電壓幅值的脈沖電壓來實現的。脈沖的占空比由開關電源的控制器來調節。一旦輸入電壓被斬成交流方波,其幅值就可以通過變壓器來升高或降低。通過增加變壓器的二次繞組數就可以增加輸出的電壓組數。最後這些交流波形經過整流濾波後就得到直流輸出電壓。 控制器的主要目的是保持輸出電壓穩定,其工作過程與線性形式的控制器很類似。也就是說控制器的功能塊、電壓參考和誤差放大器,可以設計成與線性調節器相同。他們的不同之處在於,誤差放大器的輸出(誤差電壓)在驅動功率管之前要經過一個電壓/脈沖寬度轉換單元。 開關電源有兩種主要的工作方式:正激式變換和升壓式變換。盡管它們各部分的布置差別很小,但是工作過程相差很大,在特定的應用場合下各有優點。
電路原理
所謂開關電源,顧名思義,就是這里有一扇門,一開門電源就通過,一關門電源就停止通過,那麼什麼是門呢,開關電源里有的採用可控硅,有的採用開關管,這兩個元器件性能差不多,都是靠基極、(開關管)控制極(可控硅)上加上脈沖信號來完成導通和截止的,脈沖信號正半周到來,控制極上電壓升高,開關管或可控硅就導通,由220V整流、濾波後輸出的300V電壓就導通,通過開關變壓器傳到次級,再通過變壓比將電壓升高或降低,供各個電路工作。振盪脈沖負半周到來,電源調整管的基極、或可控硅的控制極電壓低於原來的設置電壓,電源調整管截止,300V電源被關斷,開關變壓器次級沒電壓,這時各電路所需的工作電壓,就靠次級本路整流後的濾波電容放電來維持。待到下一個脈沖的周期正半周信號到來時,重復上一個過程。這個開關變壓器就叫高頻變壓器,因為他的工作頻率高於50HZ低頻。那麼推動開關管或可控硅的脈沖如何獲得呢,這就需要有個振盪電路產生,我們知道,晶體三極體有個特性,就是基極對發射極電壓是0.65-0.7V是放大狀態,0.7V以上就是飽和導通狀態, -0.1V- -0.3V就工作在振盪狀態,那麼其工作點調好後,就靠較深的負反饋來產生負壓,使振盪管起振,振盪管的頻率由基極上的電容充放電的時間長短來決定,振盪頻率高輸出脈沖幅度就大,反之就小,這就決定了電源調整管的輸出電壓的大小。那麼變壓器次級輸出的工作電壓如何穩壓呢,一般是在開關變壓器上,單繞一組線圈,在其上端獲得的電壓經過整流濾波後,作為基準電壓,然後通過光電耦合器,將這個基準電壓返回振盪管的基極,來調整震盪頻率的高低,如果變壓器次級電壓升高,本取樣線圈輸出的電壓也升高,通過光電耦合器獲得的正反饋電壓也升高,這個電壓加到振盪管基極上,就使振盪頻率降低,起到了穩定次級輸出電壓的穩定,太細的工作情況就不必細講了,也沒必要了解的那麼細的,這樣大功率的電壓由開關變壓器傳遞,並與後級隔開,返回的取樣電壓由光耦傳遞也與後級隔開,所以前級的市電電壓,是與後級分離的,這就叫冷板,是安全的,變壓器前的電源是獨立的,這就叫開關電源。說到這里吧。
開關條件

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