开关电源各模块原理实图讲解

开关电源原理开关电源的主要电路是由输入电磁干扰滤波器(EMI)、整流滤波电路、功率变换电路、PWM控制器电路、输出整流滤波电路组成。辅助电路有输入过欠压保护电路、输出过欠压保防雷单元EMI电路整流、滤波功率变换整流、滤波输出PFC单元MPFC单元M控制器稳压环路取样保护单元路保护输出过压保护开关电源电路方框图雷单元电磁干扰滤波器(EMI)LF1雷单元电磁干扰滤波器(EMI)LF1LF2LCMOV1LCMOV1MOV2F3NCCMOV3C5C6CBRGCRRT1FDGCGCCASE输入滤波、整流回路原理图源本身产生的高频杂波对电网干扰。TADC+MOV1NDCHGND信号进行抑制，防止对电源干扰，同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。132TDCINBBA+-时Q2导通。如果C8漏电或后级电路短路现象，在起机的瞬间电流在RT1上产生的压降增大，Q1导通使Q2没有栅极电压不导通，RT1将会在很短的时间烧毁，以保护后级电OSFETMOS导体表面的电声效应进行工作的。也称为表面场效应器件。由于它的栅极处于不导电状态，所以输入电阻可以大大提高，最高可达105欧姆，MOS管是利用栅源电压的大小，来改变半导体表面感生电荷的多少，从而控制漏极电流的大小。DC+T1R7C3R8D1DR1Q1UC38426C1Z1R2R6C2C2R5前工作周波的占空比控制，因此是当前工作周波的电流限制。当R5上的电压达到1V时，速度。R1过小，易引起振荡，电磁干扰也会很大；R1过大，会降低开关管的开关速度。Z1通复位的目的，为变压器的下一次存储、传递能量做好了准备。IC根据输出电压和电流时刻调整着⑥脚锯形波占空比的大小，从而稳定了整机的输出电流和电压。DCVccGNDUC3846DC+VccT2b7T2aUC3842T2c63TR1BGNDGNDTR1AQ1T1GNDDCR1C1VccDD7C4C4C5DUC38426GNDA3输出整流滤波电路3DDDC+R1C1VccUo+7TR2C2C3C4C5UC38426GNDA3输出整流滤波电路GNDGNDD1LLR1CR1C1QRDC+RZLLLLCCRCC7CC7C8CZCRCRQRQR9C4开关管GNDA输出整流滤波电路VccUC38421C3UC38423R10VREFR5R4C1电压反馈环路电原理图R6R8VccUC38421C3UC38423R10VREFR5R4C1电压反馈环路电原理图R6R8VR1OT1VccD1D2Vo22-当输出U0降低时，U1③脚电压降低，当其低过U1②脚基准电压后U1①脚输出低电从而改变U1⑥脚输出占空比增大，U0降低。周而复始，从而使输出电压保持稳定。调节VR1可改变输出电压值。反馈环路是影响开关电源稳定性的重要电路。如反馈电阻电容错、漏、虚焊等，会产生自激振荡，故障现象为：波形异常，空、满载振荡，输出电压不稳定等。M增设一部分电路。UC38427R1TL431R2=R3R2UC38421通，UC3842⑦脚VCC电位被拉低，IC停止工作。CC1R3图1.1OT1/2当短路现象消失后，电路可以自动恢复成正常工作状3、右图是中功率短路保护电路，其原理简述如下：阻值不对时短路保护不起作用。UC17+5661+C32R6R4VREFD6UC42R43UC3842两端电压降增大，③脚电压升高，UC3842⑥脚无输出。V+CT1RD6UC36UC3842R着功耗小，但成本高和电路较为复杂，其工作原理简述如下：输出电路短路或电流过大，TR1次级线圈应的电压就越高，当UC3842③脚超过1伏，UC3842停止工作，周而复始，当短路或过载消失，电路自行恢复。七、输出端限流保护：TRQTRRDR1R2R33UC3842C1C1R1D1负载通，光耦发生光电效应，UC3842①脚电压降低，输出电压降低，从而达到输出过CD2CD2CVCCSVCCSRRUC3842RD3VREFURD3VREFU11+2R4CQ-RCR-RCRR输出过压保护电路的作用是：当输出电压超过设计值时，把输出电压限定在一安全值的范围内。当开关电源内部稳压环路出现故障或者由于用户操作不当引起输出过压现象时，过压保护电路进行保护以防止损坏后级用电设备。应用最为普遍的过压保护电路有如下几种：Uo1Uo2当Uo1输出升高，稳压管(Z3)击穿导通，可控硅(SCR1)的控制端得到触发电压，因此可控硅导通。Uo2电压对地短路，过流保护电路或短路保护电路就会工作，停止整个电源电路的工作。当输出过压现象排除，可控硅的控制端触发电压通过R对地泄放，可控硅恢复断开状Uo1Uo2SCRFFRUC21UC21UC24OT23434OT234322稳压管击穿导通，经光耦(OT2)Q高。周而复始，输出电压将稳定在一范围内(取决于稳压管的稳压值)。VREFUoZ74OT222UC233ooVcc177oRo3322UC38422Q13U3Uo九、功率因数校正电路(PFC)：D1L1ADC+Q121L1BZGNDF控制信号MOV3PFC控制器RCCHGNDFMOV1MOV2BRG1D2LLCCLCRCCCRR2F3NL3Vcc3+8U1A-4U1:Vcc3+8U1A-4U1:LM2904去PWM控制器或PFC控制器来自整流滤波VrefC2R105D27U1B6-基准电压，比较器1脚输出高电平去控制主控制器使其关断，电源无输出。另一路经R7、CRLY1-BR17C4R16A4BR7C25-S3U112TL431C1SZ1GNDR6R5R4SVR1SSGND1123283DS7阻。继电器RLY1-A的线圈中有电流流过，继电器触点RLY1-B吸合，将电池BAT接入电路当U2②脚检测电压高于③脚电压时，其①脚输出低电平，Q2失去偏置电压而截止，Q3截DEEBATrVCCSAGNDUBUR0UUB①脚电压也跟着下降，在电池电压下降至设计关断点时(也就是U3①脚电压低于2.5V时)，1、在开关电源中，对电源进行散热的方式有很多种，智能散热就是其中之一。它是随电源工作时的温度高低，来调节散热风扇的工作电压而改变风力大小，达到最佳散热效果。有着节能Q1CINPUTQ1CR6R3C17R13ART1R1U1BR5D183R10R7-6+51U123BOTPD24-1231R2R4R11R8C1FANOUT于⑥脚电压，U1⑦脚又输出低电平，如此反复最终使C电压稳定在某一值(因⑥脚电压不变)；也就是说C点的电压是随B点的电压变化而变化的。C点的输出电压也跟着升高，风扇因工作电压升高而转速加快、风力加大。当机内温度下降转速变慢、风力小。当B点电压(温度)升高到一定程度时，U1③脚电压高于②脚基准电的工作，对供电系统的要求就很高。除了要求电源本身的性能要稳定外，另一种方法就是采用1+1备分的方式，就是一台设备用两台电源并联供电，当其中的一台损坏，另外一台可继续给系统供电。在正常工作时，每台电源提供的能量相等，也就是它们输出的电压、电流基本一致。为了使每台电源输出的电压、电流基本一致，就要用到均流技术。原理如下图所示：iDiDDD12UC84212UC8425-5-31D47R7VR1382R152R15R14R22VDDGNDrefref562B7--3R34TL4312GND均流电路原理图