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优化开关电源振荡电路设计,关键元器件及常见厚膜块

时间:2023-06-28 理论教育 版权反馈
【摘要】:图1-11 并联型晶体管振荡电路的等效电路开关电源振荡电路分为晶体管振荡电路和集成电路振荡电路。提示:在开关电源振荡电路中,R1、C2、VT1是关键性的元器件。集成电路振荡电路则是对晶体管振荡电路进行集成,其工作原理与晶体管振荡电路相同。目前在大部分彩电的开关电源中大多采用集成电路振荡电路,简称电源厚膜块,如常用的STR-S系列,TEA系列、TDA系列等。

优化开关电源振荡电路设计,关键元器件及常见厚膜块

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图1-11 并联型晶体管振荡电路的等效电路

开关电源振荡电路分为晶体管振荡电路和集成电路振荡电路。图1-11为并联型晶体管振荡电路的等效电路,该电路主要由变压器T、开关管VT1、RC电路等组成。其工作原理是:输入的+B脉动直流电压分成两路,一路通过脉冲变压器T的绕组①、②加到开关管VT1的集电极(c),另一路通过启动电阻R1加到开关管VT1的基极(b),提供正偏基极电流Ib,使VT1开始导通并处于放大状态,从其集电极产生集电极电流IcIc通过变压器的绕组②、①产生感应电动势。由于变压器的互感作用,变压器的一次绕组③、④上产生③正④负的电动势,并通过RC电路中的C2、R2反馈到开关管VT1的基极,使VT1的Ib在原来的基础上增大,形成正反馈,VT1从放大状态进入饱和状态,Ic迅速增大。

由于Ic的增大,变压器T的①、②绕组中产生自感电动势,通过互感作用,变压器T的绕组③、④上也会产生一个感应电动势,其方向仍然是③正④负,并同样通过C2、R2加到VT1的基极和发射极。由于C2两端的电压不能突变,该感应电动势通过C2、R2、VT1的基极和发射极对C2进行充电。

随着C2充电时间的延长,对C2的充电电流越来越小,以致对C2的充电电流不能维持VT1的饱和导通,VT1从饱和导通状态回到原来的放大状态,Ib恢复对Ic的控制。当C2充电电流进一步减小时,变压器T的绕组①、②便产生一个极性相反的自感电动势,通过互感作用,在变压器T的绕组③、④上产生③负④正的感应电动势。该感应电动势通过RC电路及VT1的基极和发射极,且其方向与原电流方向相反,VT1的基极电流Ib迅速减小,引起VT1的Ic降低,变压器绕组①、②的感应电动势减小,通过互感作用,变压器T的绕组③、④上的感应电动势也减小,绕组③、④对C2、R2的充电电流减小,Ib减小,VT1被置于反偏状态并截止。(www.xing528.com)

C2在极性相反的反电动势下将原来充入的电荷通过变压器T的绕组③、④释放、VD1、R2放电,放电的电流方向与原充电的电流方向刚好相反。随着放电时间的增长,电容C2两端的电荷减少,VT1的基极电位慢慢回升,VT1进入放大状态,Ib恢复对Ic的控制。随着反向放电的继续进行,开关管VT1恢复正偏,再次出现Ic,并形成正反馈,重复前一轮循环,如此周而复始,形成开关电源的脉冲振荡。

提示:在开关电源振荡电路中,R1、C2、VT1是关键性的元器件。电阻R1是提供启动电流的元件,没有启动电流,整个电路将无法工作;另外,电容C2的充放电作用及电容两端的电压不能突变,是理解振荡电路的主要依据;开关管VT1是决定整个电路工作动态的核心器件,在振荡过程中,它从截止状态到放大状态,又从放大状态到饱和状态,再从饱和状态到截止状态,如此周而复始,反复循环。

集成电路振荡电路则是对晶体管振荡电路进行集成,其工作原理与晶体管振荡电路相同。只是让电路进一步高度集成后封装在一个模块内,既简化了电路,又提高了电路的工作稳定性。目前在大部分彩电的开关电源中大多采用集成电路振荡电路,简称电源厚膜块,如常用的STR-S系列,TEA系列(如TEA2104)、TDA系列(如TDA4601、TDA4605、TDA2261)等。

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