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。保护电路 R814、V801为开关管过流保护电路,R814串在开关管E极与地之间,R814上的压降反映了开关管电流的大小,在正常情况下,R814上的电压不能使V801导通,一旦开关管过流,R814上的压降增大,使

V801导通,N801的(2)脚被V801短路到地,阻止了开关管过流的可能。R812、C812为软起动电路,利用C812两端电压不能突变的特点,每次开机瞬间,N801的(5)脚经R812瞬间接地,使内部开关管瞬间截止,以避免在开机瞬间开关管饱和时间过长而损坏。

自激开关电源电路图二:

1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、输出电压保持时间长、有利于计算机信息保护等优点,因而广泛应用于以电子计算机为主导的各种终端设备、通信设备,是当今电子信息产业飞速发展不可缺少的一种电源.开关电源又被称为高效能节能电源,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%左右,比普通线性稳压电源提高一倍.目前生产的无工频变压器式中,开关电源仍然采用脉冲宽调制器PWM或脉冲频率调制器PFM的原理.本文根据PWM原理,利用开关管BU508A,结合实例介绍一种无工频变压器的反激隔离式的开关稳压电源的设计.

2主要技术参数

输入电压:AC220V

输入频率:50Hz

输入电压范围:AC165V-265V

输出电压:DC24V,2A

输出功率:48W

3工作原理

开关电源的工作原理如图1所示,输入电压为AC220v,50Hz的交流电,经过滤波,再由整流桥整流后变为直流,通过控制电路中开关管的导通和截止使高频变

压器的一次测产生低压高频电压,经由小功率高频变压器藕合到二次测,再经整流滤波,得到直流电压输出.为了使输出电压稳定,用了TL431取样,将误差经光耦合放大,通过PWM来控制开关管的导通与截止时间(即占空比),使得输出电压保持稳定.

图1开关电源的工作原理图

4开关电源的设计

开关电源电路图如图2所示.在此功率转换电路中,采用单端反激式变换器,单端是因为其高频变压器的磁芯只工作在第一象限.按变压器的副边开关整流器二极管的接线方式不同,单端变换器可分为两种:正激式与反激式.原边主功率开关管与副边整流管的开关状态相反(开关管导通时,副边的整流二极管截止)称为单端反激式.当原边加到高电平激励脉冲使Q1导通,直流输入高频变压器的原边两端,此时因副边是上负下正,使整流二极管截止;当驱动脉冲为低电平使Q1截止,原边两端极性反向,使副边绕组两端变为上正下负,则整流二极管被正向导通,此后变压器副边的磁能向负载释放.因此单端反激式变换器只是在原边Q1导

通时储存能量,当它截止时才向负载释放,故高频变压器在开关过程中,既起变压隔离作用,又是电感储能元件.

在交流电源的输入端接入的电磁干扰滤波器,由共模扼流圈L1、C2和C3构成,C2和C3的中点应接地,用来抑制共模干扰.C1用来滤波,滤除串模干扰,电容量较大.鉴于开关管BU508A在关断的瞬间,高频变压器的漏感会产生尖峰电压,利用C8、R3和D1组成钳位电路,C9的作用是滤除开关管集电极的尖峰电压,决定自动重启动频率,C9和R4一起对控制回路进行补偿,同时C9和R4还起原边快速复位的作用,能有效的保护开关管不被损坏.

图2开关电源电路图该文章讲述了开关电源的开关控制部分.

4.1 开关电源的开关控制

部分

开关电源其核心是开关控制部分,主要工作过程是通过图2中B点和C点电压的高低来控制主功率开关管Q1导通和截止的时间(即占空比的大小).当Q1截止时A点为高电平,C5对Q1放电,使B点电位迅速提高,使开关管Q1基极电位高于发射极,因而Q1饱和导通,并对C5进行充电.而此时的电流为变压器原边电流与Q1导通时的电流之和,所以流经R5的电流值很大,C点电位升高,饱和导通使A 点电位下降,Q1也就截止.

D2和D3作用是在Q1导通时,使C点电位不致很高,否则C5的放电时间过长,使Q1关断时间toff过大,而Q1导通时间ton保持不变,这样频率变低.若Q1导通时C点提升太高时,才将Q1变为截止,此时D2和D3正向导通,C点的电位降低,使得C5放电时间很短就能将使Vb>Vc,使toff也很小,因而可以使频率达到很高.

4.2 PWM调节部分

Q1导通时,绕组N2上正下负,C10吸收刚放电时的尖峰电压,防止二极管D10正向导通损坏,D10正向导通,使B点电位升高,从而使Q1更快饱和导通.同时Q2导通,再使Q3也导通,B点电压下降,原边线圈电流减小至截止.这时N2边为下正