開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)框圖
220V交流電進(jìn)入通過(guò)保險(xiǎn)絲F(保險(xiǎn)絲一定要接在火線上,接在零線上熔斷后電路還會(huì)有電流,起不到保護(hù)作用),然后經(jīng)過(guò)EMI電路進(jìn)行濾波,經(jīng)過(guò)了濾波的220V交流電再通過(guò)四個(gè)二極管進(jìn)行全橋整流將其轉(zhuǎn)換為直流電源,再通過(guò)兩個(gè)整流輸出電容進(jìn)行濾波(這兩個(gè)電容使得電壓的峰值增高到310V,這里220是有效值 310是峰值,如果沒(méi)有整流電容,輸出會(huì)比輸入低點(diǎn)),輸出大概310V的直流電壓。
全橋整流:全橋整流是一種常用的整流電路,其作用是將交流電源轉(zhuǎn)換為直流電源。全橋整流電路由四個(gè)二極管組成,通過(guò)控制這四個(gè)二極管的導(dǎo)通和截止?fàn)顟B(tài),實(shí)現(xiàn)對(duì)交流電源的整流。
EMI電路:EMI(Electromagnetic Interference)電路是一種用于抑制電磁干擾的電路。電磁干擾是指電子設(shè)備之間或設(shè)備與外界之間發(fā)生的電磁能量的相互干擾,可能導(dǎo)致設(shè)備性能下降、通信中斷、數(shù)據(jù)丟失等問(wèn)題。EMI電路的設(shè)計(jì)目標(biāo)是通過(guò)合理的電路布局和選用合適的元件,減少或抑制電磁干擾的產(chǎn)生和傳播,這里增加了EMI電路是因?yàn)閰⒖嫉碾娐肥羌矣玫摹?/p>
這里是尖峰吸收電路,用來(lái)抑制開(kāi)關(guān)電源產(chǎn)生的涌浪電壓,如果這個(gè)電路損壞可能會(huì)擊穿開(kāi)關(guān)管或者是開(kāi)關(guān)電源會(huì)產(chǎn)生噪音
啟動(dòng)電阻R是與310V直流電壓相連,310V電壓通過(guò)啟動(dòng)電阻給上圖電容充電,隨著此電容兩端的電壓不斷上升,當(dāng)電壓達(dá)到了電源管理芯片UC3842的開(kāi)啟電壓,芯片開(kāi)始工作,6腳輸出一個(gè)驅(qū)動(dòng)電壓讓開(kāi)關(guān)管開(kāi)始工作,隨著電路的開(kāi)始工作啟動(dòng)電阻R也就開(kāi)始失去作用,之后芯片的電壓是由初級(jí)線圈的副繞阻提供。
當(dāng)開(kāi)關(guān)電源開(kāi)始工作的時(shí)候,副繞阻會(huì)產(chǎn)生電壓經(jīng)過(guò)這個(gè)二極管整流和電阻限流,另一個(gè)二極管鉗位穩(wěn)壓,持續(xù)為電源管理芯片提供電源。穩(wěn)壓管(鉗位二極管)的作用就是防止芯片供電電壓過(guò)高損壞芯片。
有的電源管理芯片內(nèi)部集成了開(kāi)關(guān)管 ,這樣的芯片它內(nèi)部有高壓啟動(dòng)電路是不需要外界啟動(dòng)電路的。
當(dāng)流過(guò)開(kāi)關(guān)管的電流發(fā)生變化時(shí),取樣電阻兩端的電壓也會(huì)跟著發(fā)生變化,電源管理芯片UC3842的3腳會(huì)檢測(cè)這個(gè)電壓,根據(jù)這個(gè)電壓的變化對(duì)開(kāi)關(guān)管的占空比進(jìn)行調(diào)整。
當(dāng)開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通的時(shí)候,因?yàn)殡姼兄械碾娏鞑荒芡蛔儯娏魍ㄟ^(guò)線圈時(shí),電感會(huì)產(chǎn)生一個(gè)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)來(lái)阻止這個(gè)電流發(fā)生變化,在電動(dòng)勢(shì)內(nèi)部(相當(dāng)于電源,在電源外面電流是從正到負(fù),電源里面是從負(fù)到正)它的電流方向是由負(fù)極流向正極,這個(gè)時(shí)候的電感線圈是上正下負(fù),他的次級(jí)線圈會(huì)感應(yīng)出一個(gè)上負(fù)下正的電壓(保證同名端的極性是相同的),這個(gè)時(shí)候二極管是出于截止?fàn)顟B(tài)(反向偏置狀態(tài)),也就是說(shuō)次級(jí)不會(huì)有電壓的輸出。當(dāng)開(kāi)關(guān)管截止的時(shí)候,因?yàn)殡姼芯€圈中的電流不能突變,它會(huì)產(chǎn)生一個(gè)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)來(lái)阻止電流的變小,在電動(dòng)勢(shì)內(nèi)部,它的電流方向是從負(fù)極到正極,這個(gè)時(shí)候的電感線圈是上負(fù)下正,他的次級(jí)線圈會(huì)感應(yīng)出一個(gè)上正下負(fù)的電壓,這個(gè)時(shí)候二極管是出于導(dǎo)通狀態(tài)(正向偏置狀態(tài)),也就是說(shuō)次級(jí)有電壓的輸出。
正激和反激開(kāi)關(guān)電源的區(qū)別(在這一塊):反激式開(kāi)關(guān)電源是在開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通的時(shí)候次級(jí)沒(méi)有電壓輸出,在開(kāi)關(guān)管截止的時(shí)候次級(jí)才會(huì)有電壓輸出;正激式開(kāi)關(guān)電源是在開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通的時(shí)候次級(jí)就有電壓輸出,在開(kāi)關(guān)管截止的時(shí)候次級(jí)沒(méi)有電壓輸出
開(kāi)關(guān)電源實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓:
通過(guò)431(可調(diào)的精密穩(wěn)壓源),再經(jīng)過(guò)兩個(gè)取樣電阻R1和R2(或者理解為分壓電阻)對(duì)輸出電壓進(jìn)行取樣,取樣電壓來(lái)到431內(nèi)部進(jìn)行比較。當(dāng)電壓超過(guò)了431的基準(zhǔn)電壓2.5V的時(shí)候,431就會(huì)開(kāi)始導(dǎo)通,這個(gè)時(shí)候就會(huì)有電流經(jīng)過(guò)電阻R3(限流防止電流過(guò)大損壞光耦)以及光耦的1、2腳,再通過(guò)431進(jìn)入地,形成一個(gè)回路。因?yàn)楣怦畹?、2腳上連接了發(fā)光二極管,所以當(dāng)電流流過(guò)時(shí),發(fā)光二極管就會(huì)發(fā)光。光耦的3、4腳是一個(gè)光敏三極管,接收到了發(fā)光二極管的信號(hào)后三極管就會(huì)導(dǎo)通,當(dāng)光敏三極管開(kāi)始導(dǎo)通的時(shí)候,電源管理芯片UC3842的1腳的電壓就會(huì)被拉低,這時(shí)芯片就知道了電路中輸出電壓過(guò)高了,它會(huì)進(jìn)行反饋,調(diào)整開(kāi)關(guān)管的占空比讓他的截止時(shí)間變長(zhǎng),這樣電路輸出的電壓就會(huì)變小,因?yàn)檩敵鲭妷鹤兊停敲此与妷和瑯右矔?huì)跟著變低,如果取樣電壓低于431的基準(zhǔn)電壓2.5V的時(shí)候,這個(gè)431就不會(huì)導(dǎo)通,也就沒(méi)有電流流過(guò)發(fā)光二極管,發(fā)光二極管不發(fā)光,光耦3、4的三極管也就不會(huì)導(dǎo)通,電源管理芯片UC3842的1腳電壓也就不會(huì)被拉低,這時(shí)芯片就知道了電路中輸出電壓過(guò)低了,它會(huì)進(jìn)行反饋,重新調(diào)整開(kāi)關(guān)管的占空比讓他的導(dǎo)通時(shí)間變長(zhǎng),這樣電路輸出的電壓就會(huì)重新增加。
經(jīng)過(guò)431以及光耦的配合,不斷地將輸出電壓的信號(hào)反饋給電源管理芯片UC3842,它根據(jù)反饋信號(hào)對(duì)開(kāi)關(guān)管進(jìn)行不斷的調(diào)整從而達(dá)到了電源穩(wěn)壓的目的。
開(kāi)關(guān)電源的電壓我們是可以進(jìn)行微調(diào)的,通過(guò)更改他的取樣電阻(或者說(shuō)分壓電阻)大小來(lái)調(diào)整電路的輸出電壓,取樣電阻越大電路的輸出電壓也就越高,取樣電阻越小電路的輸出電壓也就越低。
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原文標(biāo)題:開(kāi)關(guān)電源學(xué)習(xí) — 單端反激式開(kāi)關(guān)電源
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