自激式串联开关电源

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ST公司基于MOSFET的自激式(RCC)开关电源设计(整合)

ST公司自激式开关电源设计1 Power Transformer Design Calculationsl The specifications:–V AC= 85~265Vl Line frequency: 50~65Hz–V O= 5V–I O= 0.4ATaking transient load into account, the maximum output current is set asI O(m a x)= 1.2I O= 4.8 A1.1Switching FrequencyThe system is a variable switching frequency system (the RCC switching frequency varies with the input voltage and output load), so there is some degree of freedom in switching frequencyselection. However, the frequency must be at least 25kHz to minimize audible noise.Higher switching frequencies will decrease the transformer noise, but will also increase the levelof switching power dissipated by the power devices.The minimum switching frequency and maximum duty cycle at full load is expressed asf S(m i n)= 50 kHzD m a x= 0.5where the minimum input voltage is 50kHz and 0.5, respectively.1.2 STD1LNK60Z MOSFET Turn RatioThe maximum MOSFET drain voltage must be below its breakdown voltage. The maximum drainvoltage is the sum of:l input bus voltage,l secondary reflected voltage, andvoltage spike (caused by the primary parasitic inductance at maximum input voltage).The maximum input bus voltage is 375V and the STD1LNK60Z MOSFET breakdown voltage is 600V. Assuming that the voltage drop of output diode is 0.7V, the voltage spike is 95V, and themargin is at least 50V, the reflected voltage is given as:V fl= V(B R)DS S–V m arg i n–V D C(ma x)–V s p k= 600 –50 –375 –95 = 80 VThe Turn Ratio is given aswhere,V fl= Secondary reflected voltageV(BR)DSS= MOSFET breakdown voltageV margin= Voltage marginV DC(max)= Maximum input bus voltageV spk= Voltage spikeV f= Voltage dropN = Turn RatioN p= Primary Winding TurnsN s= Secondary Winding Turns1.3Primary Currentl Primary Peak Current is expressed as:l Primary Root Mean Square (RMS) Current is expressed aswhere,I ppk= Primary peak currentV O= Voltage outputI O(max)= Maximum current outputη= Efficiency, equal to 0.7D max= Maximum duty cycleV DC(min)= Minimum input bus voltageI prms= Primary RMS current1.4Primary InductancePrimary Inductance is expressed aswhere,V DC(min)= Minimum Input DC voltage f s(min)= Minimum switching frequency D max= Maximum duty cyclef s(min)= Minimum switching frequencyI ppk= Primary peak currentFor example, if Primary Inductance is set to 5.2mH, the minimum switching frequency is:1.5Magnetic Core SizeOne of the most common ways to choose a core size is based on Area Product (AP), which is the product of the effective core (magnetic) cross-section area times the window area available for the windings.Using a EE16/8 core and standard horizontal bobbin for this particular application, the equation used to estimate the minimum AP (in cm4) is shown aswhere,L p= Primary InductanceI prms= Primary RMS currentk u= Window utilization factor, equal to:–0.4 for margin wound construction, and–0.7 for triple insulated wire constructionB max= Saturation magnetic flux densityT = Temperature rise in the core1.6Primary Winding1.6.1 Winding TurnsThe effective area of an EE16 core is 20.1mm2(in the core’s datasheet). The number of turns of primary winding is calculated aswhere,N p= Primary Winding TurnsV DC(min)= Minimum Input DC voltageD max= Maximum duty cyclef s(min)= Minimum switching frequencyB = Flux density swingA e= Effective area of the core1.6.2 Wire DiameterThe current density (A J) allowed to flow through the chosen wire is 4A/mm2. The Copperdiameter of primary wire is expressed aswhere,d p= Diameter of primary winding wireI prms= Primary RMS currentA J= Current density1.6.3 Number of Primary Winding Turns per LayerThe EE16 bobbin window is about 9mm, so if the enamel wiring chosen has a 0.21mm outerdiameter and a 0.17mm Copper diameter, the number of turns per layer is expressed aswhere,N p1= Layer 1 Primary Winding TurnsN p1= 42 turns per layer, 4 layers neededN p= 168 (total turns for all 4 layers)1.6.4 Practical Flux SwingUsing the N p= 168 value, the practical flux swing is expressed aswhere,B = Flux density swingV DC(min)= Minimum input bus voltageD max= Maximum duty cyclef s(min)= Minimum switching frequencyA e= Effective area of the coreN p= Primary Winding Turns1.7Secondary WindingUsing triple insulation wire with a 0.21mm Copper diameter, the number of turns of secondary winding is expressed aswhere,N s= Secondary Winding TurnsN p= 168 (total turns for all 4 primary winding layers) N p=Primary Winding TurnsN = Number of turns per primary winding layer1.8Auxiliary Winding1.8.1 Winding TurnsThe MOSFET gate voltage at minimum input voltage should be 10V to conduct the MOSFETcompletely. For this application, the optocoupler is powered by the fly-back method, so the number of auxiliary winding turns of auxiliary winding is calculated aswhere,V g= Gate voltageV DC(min)= Minimum input bus voltageN a= Auxiliary Winding Turns N p= Primary Winding Turns V o=Optocoupler voltageV F= Fly-back voltageN s= Secondary Winding Turns1.8.2 Wire DiameterWith the auxiliary winding turns set to 11 (N a=11), the enamel wire chosen has a 0.21mm outerdiameter and a 0.17mm Copper diameter. The Copper diameter of primary wire is expressed as1.9Gap LengthThe gap length setting is based on the number of primary winding turns and primaryinductance during the manufacturing process.Note: In practice, the saturation current value must be ensured. If it is not, then the design activity should be restarted.2 Components2.1MOSFETThe STD1LNK60Z (see Appendix A:STD1LNK60Z-based RCC Circuit Schematics onpage22) has built-in, back-to-back Zener diodes specifically designed to enhance not only theElectrostatic Discharge (ESD) protection capability, but also to allow for possible voltage transients (that may occasionally be applied from gate to source) to be safely absorbed.2.2R3Startup Resistor2.2.1 Minimum Power DissipationThe startup resistor R3 is limited by its power dissipation because of the high input bus voltage that moves across it at all times. However, the lower the R3 value is, the faster the startupspeed is. Its power dissipation should be less than 1% of the converter’s maximum output power.The minimum power dissipation value is expressed as2.2.2 Maximum Power DissipationIf R3is set to 4.2M , its max power dissipation is expressed as2.2.3 Startup Resistors and the Power MarginThe power rating for an SMD resistor with a footprint of 0805 is 0.125W. Three resistors(1.2M , 1.2M ,and 1.8M , respectively) are placed in series to produce the required startupresistor value and still have enough power margin.2.3Optocoupler Power MethodsThere are two methods for powering the optocoupler:l fly-back (see Figure2), andl forward (see Figure3).The fly-back method was chosen for the RCC application because it provides more stable power for the optocoupler.Figure 2. Optocoupler Fly-back PowerFigure 3. Optocoupler Forward Power2.4R7Sense Resistor2.4.1 Minimum Power DissipationSense resistor R7 is used to detect primary peak current. It is limited by its maximum powerdissipation, which is set to 0.1% of the maximum power. The minimum power dissipation isexpressed as2.4.2 Maximum Power DissipationIf R7is set to 3.4 , its maximum power dissipation is expressed as2.4.3 Sense Resistors and the Power MarginTwo resistors (6.8 , and 6.8 , respectively) are placed in parallel to produce the requiredsense resistor value and still have enough power margin.Ramp-up voltage (via R7x I ppk), when added to the DC voltage [(I1+I e)(R7+R9)] achieves good output voltage and current regulation (see Figure4).Note: The R9 value should be much greater than the R7 value. The minimum primary current, I ppk,and the maximum current, I2, are in a stead state at the minimum load, while the maximum I ppk andthe minimum I2are in a stead state at the maximum load.The cathode current, I k, of TL431 is limited to 1mA< I k<100mA, and the maximum diode current ofoptocoupler PC817 is 50mA. In order to decrease quiescent power dissipation, the maximumoperation diode current, I F, of PC817 can be set to 10mA.The Current Transfer Ratio (CTR) of PC817 is about 1:0 at the stead state. As a result, the maximum operation transistor current I e of PC817 is also set to 10mA. Initially the effect of I1is neglected.At minimum load,At maximum load,where,V Qbe= Cut off voltage; when the voltage between the base and the emitter of transistor Q2reaches this value, MOSFET Q1 is turned off.For the purposes of this application design: R9=360 , andC6= 2.2nF; the role of C6is to accelerate the MOSFET’s turning OFF.Figure 4. Current Sense Circuit2.5Constant Power ControlThe pole of capacitor C7 can filter the leading edge current spike and avoid a Q2 switch malfunction.However, it will also lead to delays in primary peak transfer as well as the turning on of Q2. As aresult, different power inputs are produced at different input voltages.Z1, R11, and R11a provide constant current, which is proportional to the input voltage. This way,power inputs are basically the same at different input voltages.Note: They must be carefully selected and adjusted to achieve basically constant power inputat different input voltages. The basic selection process is expressed aswhere,I = Current changeV DC= Input bus voltage L p= Primary Inductance T d= Transfer delayIn relation to the present RCC application,where,N a= Auxiliary Winding Turns N p= Primary Winding Turns V o=Optocoupler voltageV F= Fly-back voltageN s= Secondary Winding TurnsV z1= Zener diode 1 voltageNote: R11>> R9 >> R7, so in this case, only R11is used:Note: Constant control accuracy is not as good if Z1 is not used, and applying it is very simple.For the purposes of this application design: C7=4.7nF, andR11= 36K2.6Zero Current SenseC5blocks DC current during starting up and allow charge to be delivered from the input voltagethrough starting up resistor until MOSFET turns on for the first time. The MOSFET C5and inputcapacitor C iss form a voltage divider at the MOSFET gate, so C5value should be ten timesmore than that of C iss. This decreases the MOSFET (full) turn-on delay. In this case, C5=6.8nF.R10limits power dissipation of zener diode inside the MOSFET. The selection process isexpressed aswhere,V DC(max)= Maximum input bus voltageN a= Auxiliary Winding Turns N p= Primary Winding Turns V o=Optocoupler voltageV F= Fly-back voltageN s= Secondary Winding TurnsV ZD= Zener diode voltageI ZD= Zener diode currentNote: If a 20V external zener diode is used and the maximum current of the zener diode is10mA, the value of R10is: R10= 1.5KR12limits current I e of PC817, so the value of R12is: R12=1K2.7Constant Voltage And Constant Currentl The Constant Voltage (CV) configuration is comprised of the error amplifier TL431, R21, R22, and C11. TL431 provides the reference voltage. R21 and R22 divide the output voltage andcompare it with the reference. C11 compensates the error amplifier TL431.R19 limits the optocoupler diode current I F(see Figure5and Figure6on page18foroperation characteristics).For the purposes of this application, the devices selected are:R21=1k ;R22=1k ;C11=100nF; andR19=150 .l The Constant Current (CC) can be established simply with a transistor, Q3, R16, R18, R15, and C10. Output current flows through the sense resistor R16. Q3 is turned on when thevoltage drop of R16 reaches the same value as the base turn-on voltage of Q3. This increasesthe current through the optocoupler and the converter goes into constant current regulation.R16 senses the output current, and R18 limits the base current of Q3. The rating power ofR16 must then be considered. If I o= 0.4A and V b= 0.5V, thenTwo resistors, one 3.0 and one 2.2 , with SMD1206 footprint are placed in parallel to get therequired power dissipation and resistance value.Similarly, R15 limits the optocoupler’s I F diode current for constant current regulation. C10compensates the constant current control.For the purposes of this application, the devices are: R15= 75 ,R18= 360 , andC10= 1nF.Note: The parameters of the remaining transformer devices can be seen in the Bill of Materials(BOM, see Appendix B:STD1LNK60Z-based RCC Circuit Bill of Materials).Figure 5. C V and CC Curve at 110V ACNote:V DS=200V/div;time=4μs/div)Figure 6. CV and CC Curve at 220V ACNote:V DS=200V/div;time=4μs/div)3 Test ResultsTable 1. Line and Load RegulationNote:See Figure7and Figure9on page21for operation waveforms. Table 2. Efficiency RatingsTable 3. Standby PowerFigure 7. Drain To Source Voltage Operation Waveform, 85V ACNote:V DS=100V/div;time=4μs/divFigure 8. Drain To Source Voltage Operation Waveform, 110V ACNote:V DS=100V/div;time=4μs/divFigure 9. Drain To Source Voltage Operation Waveform, 220V ACNote:V DS=200V/div;time=4μs/div)Figure 10. Drain To Source Voltage Operation Waveform, 265V ACNote:V DS=200V/div;time=4μs/div)Appendix A: STD1LNK60Z-based RCC Circuit SchematicsFigure 11. RCC Control Circuit Components Schematic (see Section2on page12)Figure 12. STD1LNK60Z-based RCC Schematic (full view)Appendix B: STD1LNK60Z-based RCC Circuit Bill of MaterialsTable 4. BOM4 Revision History。

自激开关电源设计的注意事项

自激开关电源设计的注意事项在设计和制作开关电源时。

必须注意一些常识。

下面以附图所示的自激式开关电源为例加以说明。

1.一次侧和二次侧的绝缘必须重视交流侧和二次侧的绝缘。

对这一问题各国都有相应的规定。

如对一次侧和二次侧的相邻印刷电路的间隔（平面距离）为3mm，一次侧和二次侧相邻元件的空间距离为5mm等，并利用变压器来作电气绝缘。

连接一次侧和二次侧的元件有三个，即图中的变压器T1、电容器C12、光耦合器IC2，它们必须满足各自的安全规格。

对变压器T1，主要关注其初次级间的绝缘层。

C12用于去除来自电源线的噪声，需选用交流电容器。

并有足够的耐压，其容量不能过大。

否则会增大泄漏电流。

2.一次侧元件不能有短路隐患图中一次侧的浪涌电压吸收器SAl、Rl、Cl、C2、整流桥Dl直接承受交流市电，如果发生短路可能引起火灾。

C1、C2用于降低共模噪声，要使用交流电容器。

并保证其耐压大于交流市电电压的倍，如对220V电压可选400V交流耐压。

3.电路中的保护措施不能省略图中的熔断器F1，在电路发生短路时及时熔断，切断交源以免发生火灾，应选用快速熔断型：而F2是保护开关管Trl 的温度熔断器。

应紧贴Trl安装。

此外。

ICl内藏过电流限制电路，通过R12上的电压降检测出过电流；SA1可吸收外部过电压。

4.注意出口产品的安全规路用于出口的开关电源，设计时应按进口国的安全标准进行设计、生产。

除了进行绝缘和泄漏的检测外。

要保证当电容器短路时其他部件不会损坏，不慎插入外壳的金属杆不会引起触电和短路。

tips:感谢大家的阅读，本文由我司收集整编。

仅供参阅！。

自激式开关电源的原理

第3章自激式开关电源的原理与应用自激式开关电源利用调整管、变压器辅助绕组构成正反馈通路，实现自激振荡，再借助反馈信号稳定电压输出。

由于调整管兼作振荡管，所以无须专设振荡器，故所用的元器件较少，电路简单、成本低，在一定程度上简化了电路。

由于自激式开关电源经济实用，目前仍有较多的电子设备采用自激式开关电源，比如手机充电器、打印机、自动化仪器仪表、电视机和显示器等。

本章拟在讲述自激式开关电源基本电路的基础上，以几种变压器耦合型自激式开关电源的电路实例为载体，配合关键点的测试波形，剖析它们的工作原理，希望引领读者进入开关电源的万千世界。

3-1 自激式开关电源的工作原理3.1.1 自激式开关电源的特点1．自激式开关电源现在所有由市电供电的AC-DC 设备，几乎全部采用变压器耦合型开关电源，也称为隔离型开关电源。

功率管周期性通断，控制开关变压器初级绕组存储输入电源的能量，通过次级绕组进行能量释放。

显然，开关电源的输入与输出是通过变压器的磁耦合传递能量的。

由于变压器绕组之间是绝缘的，因此初次级绕组完全隔离，即“热地”和“冷地”是绝缘的，且绝缘电阻和抗电强度均可达到很高，这一特点对用电安全尤为重要。

若开关管的激励脉冲是由变压器辅助绕组与开关管构成的正反馈环路自激振荡产生的，称为自激式开关电源。

由于自激式开关电源的调整管兼作振荡管，因此无须专设振荡器。

除非特别说明，本书讲述的自激式开关电源均是指自激式变压器耦合型开关电源，下面就介绍这方面的知识。

2．自激式开关电源的特点（1）自激式开关电源结构简单，生产制造成本低廉。

（2）自激式开关电源的脉冲信号是自激振荡产生的，是一种非固定频率的变换电路，随输入电压和负载变化而变化，轻载时开关频率较高或间歇振荡，满载时频率会自动降低。

（3）自激式开关电源在占空比D 发生改变时，开关管的C I 与CE U 相对值发生变化，因此D 变化范围较小，一般小于50%。

（4）自激式开关电源具备一定的自保护功能，一旦负载过重，必然破坏反馈条件，振荡将因损耗过大而减少或和间歇振荡，因此保护电路比较简单，这是自激式开关电源的一大优点。

并联自激式单管开关电源电路

并联自激式单管开关电源电路自激式开关电源是一种利用间歇振荡电路组成的开关电源，此类开关电源占有量不多，结构也不是太复杂，下面以图5-1所示电路简要进行说明。

识图时，应注意以下几个要点。

自激式单管开关电源中的开关管既可以采用三极管，也可以采用场效应管，这里采用的是三极管。

开关管VT513起着开关及振荡的双重作用，省去了控制电路（一般没有专用电源控制芯片）。

自激振荡的过程如下。

接通电源后，220V市电电压经VD503～VD506整流、C507滤波，在滤波电容C507两端得到近300V直流电压，通过开关变压器T511的3-7绕组加到开关管VT513的集电极。

同时该电压还经启动电阻R520～R522、R524为VT513的基极提供启动电流，使VT513导通。

T511绕组3-7中有电流通过并感应出3正、7负的感应电压，同时1-2反馈绕组也感应出1正、2负的正反馈电压，该电压经R519、C514、R524加至VT513的基极，使VT513迅速饱和导通。

随着C514充电电压的升高，VT513基极电位逐渐变低，致使VT513退出饱和区，厶开始减小，在T511的1-2绕组感应出1负、2正相位相反的电压,使VT513迅速截止。

VT513截止后，T511的1-2绕组中没有感应电压，300V直流供电输入电压又经R520～R522给C514反向充电，逐渐提高VT513基极电位，使其重新导通，再次翻转达到饱和状态，电路就这样重复振荡下去。

从开关变压器T511的同名端（T511中的小圆点）可以看出，这是一个反激型开关电源，也就是说，当开关管VT513导通时，开关变压器T511的3-7 -次绕组感应电压为3正、7负，而二次绕组11-12感应电压为11正、12负，整流二极管VD552处于截止状态，在一次绕组3-7中储存能量。

当开关管VT513截止时，变压器T511 -次绕组3-7中存储的能量，通过二次绕组及VD552整流和电容C561滤波后向负载输出。

自激式开关电源的分析方法

浅谈自激式开关电源的分析方法摘要 crt彩色电视机中主要采用分立元件组成的自激振荡式并联型开关电源电路，工作原理复杂、维修较困难。

本文结合笔者多年教学实际，提出了以自激振荡过程为核心的电路分析方法，便于学生较快地熟悉其工作原理，掌握保护电路和稳压电路的分析方法，具备快速检修开关电源的能力。

关键词自激振荡；开关电源；分析中图分类号tn86 文献标识码a 文章编号 1674-6708（2011）44-0078-020 引言目前，crt彩色电视机中主要采用分立元件组成的自激振荡式并联型开关电源电路。

由于其核心器件电源调整管工作在非线性状态，与串联稳压电源相比，具有体积小、重量轻、效率高、电压适应范围宽等显著优点，但是其工作原理复杂、维修困难，在实际教学过程中学生难以迅速掌握。

本文介绍了以自激振荡过程为核心的分析方法，便于在教学过程中使学生熟悉其工作原理，具备快速检修开关电源的能力。

1 开关电源的工作原理220v交流电直接经低频整流滤波后得到300v左右的直流电压，利用高频自激振荡电路将直流电转化为30khz~60khz的脉冲信号，再经储能变压器的能量转换送入高频整流滤波电路，经高频续流二极管整流后得到所需的多组直流电压输出。

通过取样调整电路，改变高频脉冲的脉冲宽度或脉冲周期来稳定输出电压。

开关电源电路常分为低频整流滤波电路、自激振荡电路、稳压电路、保护电路和高频整流滤波电路等部分。

其工作过程中的关键环节是产生高频脉冲，在将能量转化为高频脉冲时，开关管工作在饱和导通和截止状态，提高了能量利用效率；将能量转化为高频脉冲，可以通过改变占空比调节向输出端提供的能量，有利于适应电网电压大范围的波动；将能量转化为高频脉冲后，可以减小高频滤波电容容量，有利于缩小电源体积，减少电源重量。

2 自激振荡电路原理分析自激振荡电路起振是自激式开关电源正常工作的必要条件，开关调整管和变压器初级绕组l1参与振荡过程。

当开关调整管工作在饱和导通状态时，在变压器初级绕组l1上产生上正下负的感应电动势，次级绕组l2产生上负下正的感应电动势，初级绕组l1中的电流逐渐增大；当开关调整管截止时，变压器初级绕组l1上产生上负下正的感应电动势，次级绕组l2产生上正下负的感应电动势，续流二极管vd导通，向负载提供能量，并对电容c充电。

开关电源的9种分类方式

开关电源的9种分类方式
（1）按技术、开关管的连接方式、电源技术划分，开关电源可分为串联型开关电源和并联型开关电源。

串联型开关电源的开关管是串联在输入电压和输出负载之间，属于降压式稳压电路；而并联型开关电源的开关管是在输入电压和输出负载之间并联的，类似于冗余电源一类的属于升压式稳压电路。

（2）按激励方式，开关电源可分为自激式和他激式。

在自激式开关电源中，由开关管和变压器技术'>高频变压器构成正反馈环路，来完成自激振荡，类似于间歇振荡器；而他激式开关电源必须附加一个振荡器，振荡器产生的开关脉冲加在开关管上，控制开关管的导通和截止，使开关电路工作并有直流电压输出。

（3）按调制方式，像服务器电源的开关电源可分为脉宽调制（PWM）方式和脉频调制（PFM）方式。

PWM是通过改变开关脉冲宽度来控制输出电压稳定的方式，而PFM是当输出电压变化时，通过取样比较，将误差值放大后去控制开关脉冲周期（即频率），使输出电压稳定。

（4）按输出直流值的大小，开关电源可分为升压式开关电源和降压式开关电源，也可分为高压开关技术'>高压开关电源和低压开关电源。

（5）按输出波形，开关电源可分为矩形波和正弦波电路。

（6）按输出性能，开关电源可分为恒压恒频和变压变频电路。

（7）按开关管的个数及连接方式又可将开关电源分为单端式、推挽式、半桥式
和全桥式等。

单端式仅用一只开关管，推挽式和半桥式采用两只开关管，全桥式则采用四只开关管。

（8）开关电源按能量传递方式又可分为正激式和反激式。

（9）按软开关方式分，开关电源有电流谐振型、电压谐振型、E类与准E类谐振型和部分谐振型等。

自激式开关电源原理

自激式开关电源原理
自激式开关电源原理是一种广泛应用于电子设备中的电源供应构架。

它是由一组电路所组成的，主要作用是将交流电转化为稳定的直流电。

以下是该原理的详细说明：
一、自激电路
自激电路是自激式开关电源的核心部分，也叫反馈电路。

它通过控制
开关管的导通或截止来调节变压器的工作状态，使输出电压保持稳定。

当输出电压过高时，自激电路会降低开关管的导通时间，使变压器的
耦合度降低，从而输出电压下降。

反之，当输出电压过低时，自激电
路会增加开关管的导通时间，使变压器的耦合度增加，从而输出电压
上升。

二、开关管
开关管是自激式开关电源工作时的控制元件。

它主要用来控制变压器
的输入电压，使得开关管的导通和截止能够改变输出电压。

常用的开
关管有 MOS、IGBT 和二极管等。

三、变压器
变压器是用来变换输入电压的元器件，也是自激式开关电源的核心之一。

它可将交流电转换为稳定的直流电，通过调整自激电路来控制输
出电压。

变压器主要包括原边和副边两个部分，它们之间通过互感耦
合实现电能的传输。

四、输出电路
输出电路是自激式开关电源输出端的电路。

它主要用来稳定输出电压，防止电压变化或波动等现象。

输出电路通常包括平滑电容、负载电路
和过载保护等。

自激式开关电源是一种具有高效率和输出稳定的电源供应构架。

它可
广泛应用于计算机、通讯、家电、医疗等领域。

随着技术的不断进步，自激式开关电源将会更加成熟、稳定和高效。

详解自激开关电源电路图

详解自激开关电源电路图该文章讲述了详解自激开关电源电路图.自激开关电源电路图,STR41090电源属于自激式并联型开关电源,适应电网电压能力为150-280V。

振荡过程 C808上约300V直流电压经R811加到N801的(2)脚内部开关管的B极,同时经T802的(1)、(3)绕组加到N801的(3)脚内部开关管的C极,开关管开始导通,电流流过T802的(1)、(3)绕组,在(1)、(3)绕组产生感应电压,极性为(3)正(1)负,经耦合,在(6)、(7)绕组也产生感应电压,极性为(7)正(6)负,此正反馈电压经C819、R817、R816送回到N801的(2)脚,使开关管电流进一步增大,雪崩的过程使开关管迅速饱和。

开关管饱和期间,T802(1)、(3)绕组的电流线性增大,VD821、VD822截止,T802储存磁场能量。

由于C819不断被充电,使N801的(2)脚电压不断下降,到某一时刻,N802(2)脚上的电压不能维持内部开关管的饱和,开关管退出饱和状态,C极电流减小,T802各绕组的感应电压极性全部翻转,反馈绕组(6)、(7)脚的电压极性为(6)正(7)负,经C819、R817、R816送到N801的(2)脚,使N801(2)脚电压进一步减小,又一雪崩过程使开关管迅速截止。

开关管截止期间,VD821导通,在C822电容上形成112V电压;VD822也导通,在C824电容上形成18V电压,T802储存的磁场能量被释放。

另一方面,C819上的电压经R817、R816、VD812、VD813放电,同时300V电压经R811给C819反向充电,这两个因素使C819左端的电压回升,即N801(2)脚的电压回升,当(2)脚电压上升0.6V以上时,开关管再次导通,开始下一周期的振荡。

稳压电路稳压电路由STR41090内部完成,T802的(5)、(6)脚为取样绕组,经VD814整流、C817滤波,在C817上形成取样电压,在正常情况下,C817上的电压约为84V,若输出电压112V升高,则取样电压也必定升高,该取样电压经R815送到N801的(1)脚,通过内部调节,最终使输出电压稳定在112V。

开关电源的分类

开关电源的分类
一、按负载的连接方式分类
1.串联型：开关电源中开关晶体管与负载串联起来。

2.并联型：开关电源中开关晶体管与负载并联起来.
串联型开关电源的输出端通过开关调整管及整流二极管与电网相连，因电网隔离性差整机底版带电，不便于外界接口，如音视频插口，耳机插口等，并联自激式开关电源，其输出端与电网间有有开关变压器进行电路上的隔离，因此机板上除了与开关变压器初级相连的开关电源部分外，其余均不带电，安全性好，也容易与外界接口，通过开关变压器的次级可以做到多路电压输出。

二、按稳压控制方式分类
1.脉冲宽度控制式：利用加到开关调整脉冲宽度的不同，控制开关调整的导通时间，达到稳定的输出目的。

2.频率控制式：控制振荡器的重复周期，达到稳压的目的。

目前生产的彩电电视机绝大部分是采用脉冲宽度控制式，频率控制式采用得少。

三、按激励方式分类
1.他激式：需要开关电源外的激励信号来启动开关调整的方式。

2.自激式：由开关调整管自激振荡来启动开关调整管的方式。

一般他激式都是由逆程脉冲作为开关调整管导通的激励信号，部分自激式开关电源为了使振荡频率与行频同步，也采用行逆程脉冲做为触发电平。

目前用得较多的是自激式并联型开关电源开关。

浅谈自激式开关电源的分析方法

浅谈自激式开关电源的分析方法摘要CRT彩色电视机中主要采用分立元件组成的自激振荡式并联型开关电源电路，工作原理复杂、维修较困难。

关键词自激振荡；开关电源；分析0 引言目前，CRT彩色电视机中主要采用分立元件组成的自激振荡式并联型开关电源电路。

本文介绍了以自激振荡过程为核心的分析方法，便于在教学过程中使学生熟悉其工作原理，具备快速检修开关电源的能力。

1 开关电源的工作原理220V交流电直接经低频整流滤波后得到300V左右的直流电压，利用高频自激振荡电路将直流电转化为30kHz~60kHz的脉冲信号，再经储能变压器的能量转换送入高频整流滤波电路，经高频续流二极管整流后得到所需的多组直流电压输出。

通过取样调整电路，改变高频脉冲的脉冲宽度或脉冲周期来稳定输出电压。

开关电源电路常分为低频整流滤波电路、自激振荡电路、稳压电路、保护电路和高频整流滤波电路等部分。

2 自激振荡电路原理分析自激振荡电路起振是自激式开关电源正常工作的必要条件，开关调整管和变压器初级绕组L1参与振荡过程。

当开关调整管工作在饱和导通状态时，在变压器初级绕组L1上产生上正下负的感应电动势，次级绕组L2产生上负下正的感应电动势，初级绕组L1中的电流逐渐增大；当开关调整管截止时，变压器初级绕组L1上产生上负下正的感应电动势，次级绕组L2产生上正下负的感应电动势，续流二极管vD导通，向负载提供能量，并对电容C充电。

西湖C3712A-C3715B彩电开关电源图纸、原理、检修流程

西湖C3712A／C3715B彩电开关电源西湖C3712A／C3715B彩电是14寸彩电，该彩电共设立了主、副两个开关电源。

副开关电源属于分立元件的简易型开关电源，同时也是自激式并联型开关电源，副开关电源的任务是为微处理器控制电路提供+5V供电电压。

主开关电源主要由厚膜块N801(STR50103)组成，它是自激式串联型开关电源，主开关电源的任务是为行扫描输出级和伴音功放级供电。

串联型电源开关的主要缺点是使整机底板为热底板，该缺点对于无A V输入／输出功能的彩电来说仍然是可以容忍的。

一、副开关电源电路副开关电源电路如图6—5所示，它主要由V802—V804等元件组成。

当交流开关S801接通后，220V交流电经C801、T801低通滤波，再经VD816、VD817全波整流及R817限流，在滤波电容C818上产生约200V未稳直流电压。

该直流电压经T803 I绕组加到开关管V804的集电极，并经开启电阻R814加到的V804基极，从而使V804开启导通。

V804导通后，集电极电流在T803 I绕组中产生感应电势，并在Ⅱ绕组中产生互感反馈电势，反馈电势经VD813、C816、R811加到V804基极，从而使V804产生自激振荡。

副开关电源虽然没有取样、误差放大等电路构成的稳压电路，但它却设立了过压、过流限制保护电路。

如V803、R812构成过流保护电路，当开关管V804出现过流时，它便检测电阻R812上的压降增大，并引起V803导通，于是V803对V804基极电流进行分流，这就限制了V804的电流增大。

过压保护电路由VD810、V802、VD811等元件组成，VD811对T803Ⅲ绕组中的电势进行整流，从而在C819上形成过压检测电压，当出现过压现象时，C819上的负电压使VD810击穿导通，并引起V802导通及V803导通，V803的导通使开关管V804的b—e极短路，这就防止了过压现象的产生。

另外，为防止V804的c—e极击穿，采用VD815、C817、R813来吸收T803 1绕组中的反电势。

开关电源双管自激振荡电路基本原理

开关电源双管⾃激振荡电路基本原理下⾯的图⽚是双管⾃激振荡器基本电路。

电源接通，R1给Q1提供基极电流、Q1导通。

接着，Q1集电极输出电流驱动Q2、Q2导通，于是Q2集电极接地。

此时，Q1基极增加了⼀条经C1 、RP到地低阻通路，Q1基极输出电流增⼤，导通愈甚，进⽽Q2快速饱和导通——两管互为对⽅提供基极驱动电流，控制信号为正反馈。

根据三极管的特性可知，Q1基极只⽐电源低⼀个PN结压降，但其集电极⽐地⾼⼀个PN结压降，因此在C1充电过程中，Q1⼯作于放⼤状态;与此同时，Q2由浅导通很快渡越到饱和导通。

随着C1 、RP⽀路充电过程持续，C1压降增⼤，充电电流减⼩，Q1输出电流下降，进⽽不能驱动、维持Q2的深度饱和，Q2的集电极电压上升，C1 、RP⽀路进⼊放电过程。

由于正反馈信号的控制作⽤，Q1很快截⽌，Q2也很快截⽌。

随着C1 、RP放电过程的持续，C1压降减⼩，放电电流减⼩，Q1基极电压逐渐下降，直到Q1再次导通，进⼊下⼀个循环……
双开关管⾃激振荡。

自激式开关电源代载差

自激式开关电源代载差自激式开关电源是一种常见的电源供应系统，具有很高的效率和稳定性。

在使用中，它能够自动调节输出电压，以保证电路的稳定运行。

本文将以自激式开关电源代载差为主题，介绍其工作原理和应用领域。

我们来了解一下自激式开关电源的基本原理。

自激式开关电源由一个开关管、一个变压器和一个反馈电路组成。

当输入电压施加到开关管上时，它会周期性地打开和关闭。

在开关管关闭的瞬间，储存在变压器中的能量会释放出来，形成一个高电压脉冲。

这个脉冲经过整流和滤波等处理后，就成为了输出电压。

同时，反馈电路会检测输出电压的变化，并根据需要调节开关管的开关频率和占空比，以稳定输出电压。

自激式开关电源的代载差是指在不同负载条件下，输出电压的波动程度。

在理想的情况下，代载差应该为零，也就是说输出电压不受负载变化的影响，始终保持稳定。

然而，由于电源的特性和负载的不同，代载差往往不可避免地存在。

为了降低代载差，可以采取以下措施：1. 选择合适的变压器和开关管。

变压器的参数应与负载匹配，以提供稳定的输出电压。

开关管的选择要考虑其导通和关断特性，以减小开关过程中的功耗和电压波动。

2. 设计合理的反馈电路。

反馈电路的作用是监测输出电压，并通过控制开关管的开关频率和占空比来调节输出电压。

合理设计反馈电路可以有效抑制代载差。

3. 使用滤波电路。

滤波电路能够减小输出电压中的纹波分量，使其更加稳定。

常见的滤波电路包括电容滤波和电感滤波。

自激式开关电源广泛应用于各种电子设备中，如计算机、通信设备、工控设备等。

它具有体积小、效率高、稳定性好等优点，能够满足不同负载条件下的电源需求。

在电子产品的设计中，自激式开关电源的代载差是一个重要的指标，它直接影响着产品的性能和稳定性。

自激式开关电源是一种高效稳定的电源供应系统，其代载差是衡量其稳定性的重要指标。

通过选择合适的器件、设计合理的反馈电路和滤波电路，可以有效降低代载差，提高电源的稳定性。

自激式开关电源在各种电子设备中得到了广泛应用，为我们的生活和工作提供了可靠的电力支持。

自激式开关电源原理

自激式开关电源原理自激式开关电源是一种常见的电源供电方式，其原理是利用自激振荡电路产生高频脉冲信号，经过变压器的变换作用，将输入的电压转换成所需的输出电压。

在实际应用中，自激式开关电源具有体积小、效率高、稳定性好等优点，因此得到了广泛的应用。

自激式开关电源的工作原理主要包括以下几个方面：首先，自激振荡电路产生高频脉冲信号。

自激振荡电路由开关管、反馈电路和输出变压器等组成。

当输入电压加到开关管上时，由于反馈电路的作用，开关管将开始导通，电流开始流过输出变压器的初级线圈，产生磁场。

随后，反馈电路将开关管关断，磁场崩溃，产生感应电动势，使得开关管再次导通，如此往复，就形成了高频脉冲信号。

其次，高频脉冲信号经过变压器的变换作用。

高频脉冲信号经过变压器的变换作用，将输入的电压转换成所需的输出电压。

变压器的变比决定了输入和输出电压的比例，通过合理设计变压器的参数，可以得到稳定的输出电压。

最后，经过滤波和稳压电路得到稳定的直流输出电压。

通过滤波电路可以将高频脉冲信号转换成平稳的直流电压，而稳压电路则可以保证输出电压的稳定性，从而满足实际应用的需求。

总的来说，自激式开关电源利用自激振荡电路产生高频脉冲信号，经过变压器的变换作用，最终经过滤波和稳压电路得到稳定的直流输出电压。

这种工作原理使得自激式开关电源在体积小、效率高、稳定性好等方面都具有优势，因此在各种电子设备中得到了广泛的应用。

除此之外，自激式开关电源还具有一些特殊的应用场景。

例如，在一些需要输出电压可调的场合，可以通过改变自激振荡电路的参数来实现输出电压的调节；在一些对输出电流要求较高的场合，可以通过合理设计开关管和变压器的参数来实现高电流输出。

因此，自激式开关电源不仅在一般的电子设备中得到了应用，在一些特殊的场景中也具有一定的灵活性和适用性。

综上所述，自激式开关电源是一种利用自激振荡电路产生高频脉冲信号，经过变压器的变换作用，最终经过滤波和稳压电路得到稳定的直流输出电压的电源供电方式。

自激式开关电源的工作原理

自激式开关电源的工作原理随着电子技术的快速发展，开关电源作为一种高效、稳定、可靠的电源方式，已经广泛应用于各种电子设备中。

自激式开关电源作为一种常见的开关电源之一，其工作原理相对简单，但是需要注意一些关键问题，本文将对自激式开关电源的工作原理进行详细介绍。

一、自激式开关电源的基本结构自激式开关电源由三个基本部分组成，分别是输入滤波电路、开关电路和输出滤波电路。

其中输入滤波电路主要用于对输入电源进行滤波去噪，保证电源的稳定性和可靠性；开关电路主要采用开关管作为主要元件，通过开关管的开关来对输入电源进行调节，从而实现对输出电压的调节；输出滤波电路主要用于对输出电压进行滤波去噪，保证输出电压的稳定性和可靠性。

二、自激式开关电源的工作原理自激式开关电源的工作原理可以简单地概括为：输入电源经过输入滤波电路后，通过开关电路进行调节，从而得到稳定的输出电压。

具体来说，自激式开关电源的工作原理可以分为以下几个步骤：1、输入电源经过输入滤波电路后，得到稳定的直流电源，作为开关电路的电源。

2、开关电路由开关管、反馈电路和变压器等组成。

其中，开关管的开关控制信号由反馈电路提供，变压器则是将输入电压变换为适合输出的电压。

当开关管导通时，输入电源的电能通过变压器传递到输出端，从而形成输出电压；当开关管截止时，变压器中的磁场会产生自感电势，这时反馈电路会将其放大并反馈到开关管的控制端，使其再次导通，形成一个闭环控制。

3、输出电压经过输出滤波电路后，得到稳定的直流电压，作为负载的电源。

三、自激式开关电源的优缺点自激式开关电源作为一种常见的开关电源，其优缺点如下：1、优点：自激式开关电源具有结构简单、成本低、效率高、可靠性高等优点，适用于各种电子设备中。

2、缺点：自激式开关电源在工作过程中容易产生噪声和干扰，需要采取一些措施进行抑制；另外，自激式开关电源输出电压的稳定性和可靠性受到负载变化的影响较大，需要进行合理的设计和调整。

一款高精度自激式多路输出稳压开关电源的设计

一款高精度自激式多路输出稳压开关电源的设计摘要：本文提出了一种高精度的自激式多路输出稳压开关电源，较以往多路输出开关电源，所用元件极少，其中自激控制部分仅用11 个常用元件实现，但是其输出电源精度却很高。

而且只需稍做修改，就可将电路中±9 V 转换为±12 V，±15V，其中主回路稍作修改也可改为3 。

3 V/4 A精确输出。

此电源电路简单，但适用范围广。

引言开关电源是一种利用开关功率器件并通过功率变换技术而制成的直流稳压电源。

它具有体积小、重量轻、效率高、对电网电压及频率的变化适应性强的特点。

开关电源又被称为高效节能电源，内部电路工作在高频开关状态，自身消耗的能量很低，一般电源效率可达80 %以上，比普通线性稳压电源提高一倍。

开关电源的主电路拓扑有很多种，从DC/DC变换输入与输出间有无变压器隔离，开关电源分为有变压器隔离和无变压器隔离，每类又有几种拓扑，即Buck(降压型)、Boost (升压型)、Buck-Boost (升压-降压型)、Cuk(串联式)及Sepic (并联式)等;按激励方式分，有自激式和它激式；按控制种类包括PWF(调频式)、PWM(调宽式)、PAM(调幅式)和RSM(谐振式)4 种；按能量传递方式有连续模式和不连续模式。

用的最多的是调宽式变换器。

调宽式变换器有以下几种：正激式(Forward )、反激式(Feedback )、半桥式(Half Bridge Mode )、全桥式(Full Bridge Mode )及推挽式(Push Draw Mode )等。

若按开关管的开关条件可分为硬开关(Hardswitching)和软开关(Softswitching)两种。

根据对开关电源的各种拓扑和控制方式的技术要求，工程实际的实现难易，电器性能及成本等指标的总结，本文选用有变压器隔离的自激型反激式拓扑来。

采用OB2226串联型自激式电磁炉开关稳压电路的原理分析

采用OB2226串联型自激式电磁炉开关稳压电路的原理分析所谓串联型自激式开关稳压电路，就是指开关功率管（集成在电源IC芯片内）与输出电路呈串联状态。

该电源电路如附图所示。

苏泊尔最近生产的电磁炉SDHC21、SD HC22以及SDHC19等升级版机芯均采用此电路。

该电源采用新型集成电路OB2226．具有待机功耗小于0.2W、满载效率大于70%等特点。

电路由开关集成电路IC101、续流二极管D1 15、脉冲变压器T101、输出三极管Q102、稳压电路IC102等组成。

通电后，300V直流电压加在C111两端，同肘经R121、R122提供启动电流加到ICI01①脚，IClol导通，电流流经IC101⑤一④脚、R 123、Tl01②~①脚，对C120充电。

电容C116决定ICIOI的导通时间（通电瞬间，C116充电，方向为右正左负），充电电流维持IC101⑤。

④脚的导通；C116充满电后进入放电状态，ICI01⑤。

④脚之间截止。

当IC101导通时，Tl01初级线圈存储的感应电势为②脚正，①脚负，D115、D116、D117均截止。

当IC101截止时，Tl01初级线圈的感应电势反相为②脚负，①脚正．D115、D116、D117均导通。

续流二极管D115的导通，为Tl01初级线圈的感应电势提供了释放通道．C120两端形成19V电压：D117的导通，使C117两端形成12V 电压，经IC102输出5v稳定电压；D116的导通，使C109两端形成18V电压，为fCIOI提供工作电压。

C116的反复充电与放电，使IC1 01周而复始地导通与截正，电源进入稳定工作状态。

当触摸电磁炉开机键时，Q101得到开机信号导通，Q102亦随之导通，整机得到18V 工作电压。

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自激振荡开关电源电路原理详解

自激振荡开关电源电路原理详解自激振荡开关电源电路，听起来是不是有点儿拗口？别担心，今天咱们就来轻松聊聊这个看似高大上的东西。

你知道吗？在我们日常生活中，很多电器都离不开这个小家伙。

想象一下，手机、电视，甚至你最爱的游戏机，背后都有它的身影。

自激振荡开关电源，简单来说，就是通过调节电流来把高电压变成咱们需要的低电压。

就像魔术一样，把“高大上”的电源变得平易近人。

说到电源，很多人可能觉得这就是一个黑箱子，里面复杂得很。

但它的原理可以用一句话总结：开和关之间的游戏。

咱们的电源就像一个调皮的孩子，时不时地开开关关，让电流在里面“蹦跶”。

自激振荡的意思，就是它能自己调节开关的频率，这可比手动调节方便多了，简直就是懒人福音！你想想，要是每次都得去动手调，那多麻烦啊！这种电源能自动找到最佳的工作状态，就像大海中的船，随风而行。

再说说它的工作原理，听起来复杂，但其实就像一部电影的剧本，分为几个重要角色。

第一个角色是“电感”，它就像一个大力士，能储存能量。

然后是“电容”，这小家伙负责释放能量，迅速又干脆。

还有“开关”，就像导演，掌控着这一切的节奏。

电感把能量存起来，电容又把它放出来，开关则根据需求来决定开关的时机。

这一切的配合，简直像是精心排练的舞蹈，优雅又富有节奏感。

你可能会问，这种电源有什么好处呢？它的效率可高得很。

相比传统电源，减少了能量损耗，省电又环保。

它的体积小，重量轻，设计得当后，放在设备里根本不占地方，简直就是小巧玲珑。

想想看，你的手机里能放这么强大的电源，真是科技的结晶啊！不过，别以为它只有优点，有时候也会发脾气，比如说在负载变化时可能会产生一些不稳定的输出。

但这也是可以通过合理设计来避免的，电路设计师们就像是厨师，要把各种材料搭配得恰到好处。

自激振荡开关电源的应用可广泛了，从手机充电器到LED灯，甚至是电动汽车，都是它的舞台。

你坐在车里，发动的那一刻，电源正在默默无闻地为你提供动力，真是“背后英雄”。

开关电源自激正反馈电路原理

开关电源自激正反馈电路原理一、开关电源自激正反馈电路概述开关电源自激正反馈电路是一种用于控制开关电源输出电压的电路。

它通过将电源的输出电压反馈到输入端，形成一个正反馈环路，以维持输出电压的稳定。

这种电路通常采用晶体管、可控硅等开关元件，通过调节开关元件的导通时间来控制输出电压。

二、开关电源自激正反馈电路原理开关电源自激正反馈电路的工作原理可以分为以下几个步骤：1.输入与输出电压采样：自激正反馈电路首先从电源的输出端采样输出电压，并将该电压反馈到输入端。

采样通常通过电阻分压器或电压互感器等元件实现。

2.电压比较与误差放大：采样得到的输出电压与参考电压进行比较，产生误差信号。

误差信号被放大后，用于控制开关元件的导通时间。

3.开关元件控制：放大后的误差信号用于控制开关元件（如晶体管或可控硅）的导通与截止。

当输出电压高于参考电压时，误差信号会使开关元件的导通时间缩短，降低输出电压；反之，当输出电压低于参考电压时，开关元件的导通时间会延长，提高输出电压。

4.正反馈环路：由于输出电压被反馈到输入端，并与参考电压进行比较，这种反馈机制形成了一个正反馈环路。

正反馈环路使输出电压迅速稳定在设定值，提高了电源的稳定性和动态响应速度。

三、开关电源自激正反馈电路的优缺点1.优点：(1) 结构简单：自激正反馈电路结构相对简单，没有外部控制器，降低了系统成本。

(2) 快速响应：由于采用了正反馈机制，输出电压调整速度快，动态响应性能好。

(3) 效率高：自激正反馈电路减少了外部元件数量，降低了损耗，提高了电源效率。

2.缺点：(1) 稳定性差：由于正反馈环路的特性，电路容易受到外部干扰和参数变化的影响，导致输出电压不稳定。

(2) 控制精度低：由于误差信号的放大和开关元件的非线性特性，自激正反馈电路的控制精度相对较低。

(3) 调节范围有限：自激正反馈电路的调节范围通常较小，难以适应不同负载条件下的电压调整需求。

四、开关电源自激正反馈电路的应用场景尽管存在一些缺点，但由于其结构简单、成本低廉等优势，开关电源自激正反馈电路在某些应用场景中仍具有实际价值。