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开关电源稳压电路及其原理

时间:2023-06-28 理论教育 版权反馈
【摘要】:开关电源稳压电路由取样、比较和控制3个部分组成,图1-12为较为典型的一种稳压电路。图1-12 开关电源稳压电路通过以上的取样电路,可及时地将电压的变化情况反馈到脉宽调整电路,对开关管的下一个周期的导通与截止进行调整。开关稳压型电源厚膜块 开关稳压型电源厚膜块是将开关电源的开关管和稳压电路全部集成在电源厚膜块内,常用于自激串联式开关电源中。

开关电源稳压电路及其原理

开关电源的稳压方式有多种,但大多采用脉冲调宽式,即通过自动改变开关功率管的关闭和导通时间的比例,或通过改变振荡器输出脉冲的占空比来达到稳压的目的。开关电源稳压电路由取样、比较和控制3个部分组成,图1-12为较为典型的一种稳压电路。

该稳压电路的取样过程为:变压器二次绕组上的交流电压通过整流滤波后,得到直流电压,再用电阻分压的方式进行取样,通过光耦合器反应其电压的变化。

图1-12中,由R1、R2与可变电阻RP串联组成分压支路,从变压器二次侧的整流滤波输出电容C1上进行取样。该电路能够正常反应输出电压的变化量,具体说明如下:

在电源开关管导通期间,脉冲变压器T储存磁能,整流二极管VD1截止,输出电容C1放电并向负载供电,此时检测电容C1上的电压值,能够直接反应出负载的变动情况;在开关管截止期间,脉冲变压器T释放磁能,整流二极管VD1导通,对输出电容C1进行充电,同时向负载供电。此时,电容C1上的电压值能够正确反应出市电的高低变化,同时也能反应出负载的变动情况。

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图1-12 开关电源稳压电路

通过以上的取样电路,可及时地将电压的变化情况反馈到脉宽调整电路,对开关管的下一个周期的导通与截止进行调整。同时,在彩电的开关电源中,取样点一般直接接于行输出级供电输出电压上,这样能好地反应出输出电压的高低,取样精度高,对电压的调整范围更宽,电源的稳压响应速度更快。

很多机心的稳压电路由集成块(如SE110等)和光耦合器组合而成,而有些机心则用分立元器件组成(多为国产机),而有的机心采用的电源厚膜块本身就集成了这部分电路。

电源厚膜块是一种以陶瓷材料为基板,将开关电源中的启动电路、振荡器、锁存器、或门电路、电压比较器、激励电路、过电压/过电流/过热保护电路和大功率开关管等模块化或集成化的电路。根据集成的范围不同,大致可分为4大类。

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图1-13 典型的独立稳压型电源厚膜块的内部结构(www.xing528.com)

(1)独立稳压型电源厚膜块 独立稳压型电源厚膜块又称厚膜稳压电路,它仅将开关电源的稳压电路集成在电源厚膜块内,常用于自激并联式开关电源中。图1-13为一款典型的独立稳压型电源厚膜块的内部结构,其③脚为取样电压输入,④脚为取样管的基极,⑤脚为开关管过电压检测输入,⑥脚为外接软启动电路,⑧脚为误差控制电压输出,⑦脚为接地,①、②脚为空脚。

(2)开关稳压型电源厚膜块 开关稳压型电源厚膜块是将开关电源的开关管和稳压电路全部集成在电源厚膜块内,常用于自激串联式开关电源中。图1-14为一款典型的开关稳压型电源厚膜块的内部结构,其①脚为开关管的集电极,②脚为开关管的基极,③脚为接地脚,④脚为开关管的发射极,⑤脚为取样外接端子。

(3)振荡稳压型电源厚膜块 振荡稳压型电源厚膜块是将振荡电路、稳压电路、软启动电路、保护电路等全部集成在电源厚膜块内,常用于他激式开关电源中。图1-15为一种典型的振荡稳压型电源厚膜块的内部结构,其①脚为感应信号输入,②脚为变压器二次侧脉冲输入,③脚为开关管过电流检测输入,⑥脚为误差信号输入,⑦脚为误差信号反相输入,⑧脚为过载检测端子,⑨脚为软启动电容外接端子,⑩脚为外接振荡电容接口,⑾脚为外接振荡电阻接口,⒁脚为PWM脉冲输出,⒂脚为厚膜块内部推挽管供电端子,⒃脚为电源厚膜块供电端子,④、⑤、⑿、⒀脚接地。

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图1-14 典型的开关稳压型电源厚膜块的内部结构

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图1-15 典型的振荡稳压型电源厚膜块的内部结构

(4)保护型电源厚膜块 保护型电源厚膜块是将开关电源的保护电路集成在电源厚膜块内,利用稳压二极管VS反向击穿的原理来实现电源保护。常用的保护型电源厚膜块有两种结构,其内部框图如图1-16所示。

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图1-16 常用的保护型电源厚膜块内部框图

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