各种单元模块电路
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相位超前的RC移相式振荡电路图
简单实用的开关电源电路
12v开关电源电路图
12v开关电源电路图
+12V、0.5A单片开关稳压电源的电路如图所示。其输出功率为6W。当输入交流电压在110~260V 范围内变化时,电压调整率Sv≤1%。当负载电流大幅度变化时,负载调整率SI=5%~7%。为简化电路,这里采用了基本反馈方式。
接通电源后,220V交流电首先经过桥式整流和C1滤波,得到约+300V的直流高压,再通过高频变压器的初级线圈N1,给WSl57提供所需的工作电压。从次级线圈N2上输出的脉宽调制功率信号,经VD7、C4、L和C5进行高频整流滤波,获得+12V、0.5A的稳压输出。反馈线圈N3上的电压则通过VD6、R2、C3整流滤波后,将控制电流加至控制端C上。由VD5、R1,和C2构成的吸收回路,能有效抑制漏极上的反向峰值电压。该电路的稳压原理分析如下:当由于某种原因致使Uo↓时,反馈线圈电压及控制端电流也随之降低,而芯片内部产生的误差电压Ur↑时,PWM比较器输出的脉冲占空比D ↑,经过MOSFET和降压式输出电路使得Uo↑,最终能维持输出电压不变。反之亦然。
单端反激开关电源变压器设计总结
单端反激开关电源的变压器实质上是一个耦合电感,它要承担着储能、变压、传递能量等工作。下面对工作于连续模式和断续模式的单端反激变换器的变压器设计进行了总结。
1、已知的参数
这些参数由设计人员根据用户的需求和电路的特点确定,包括:输入电压Vin、输出电压Vout、每路输出的功率Pout、效率η、开关频率fs(或周期T)、线路主开关管的耐压Vmos。
2、计算
在反激变换器中,副边反射电压即反激电压Vf与输入电压之和不能高过主开关管的耐压,同时还要留有一定的裕量(此处假设为150V)。反激电压由下式确定:Vf=VMos-VinDCMax-150V
反激电压和输出电压的关系由原、副边的匝比确定。所以确定了反激电压之后,就可以确定原、副边的匝比了。
Np/Ns=Vf/Vout
另外,反激电源的最大占空比出现在最低输入电压、最大输出功率的状态,根据在稳态下,变压器的磁平衡,可以有下式:VinDCMin•DMax=Vf•(1-DMax)
设在最大占空比时,当开关管开通时,原边电流为Ip1,当开关管关断时,原边电流上升到Ip2。若Ip1为0,则说明变换器工作于断续模式,否则工作于连续模式。由能量守恒,我们有下式:
1/2•(Ip1+Ip2)•DMax•VinDCMin=Pout/η
一般连续模式设计,我们令Ip2=3Ip1
这样就可以求出变换器的原边电流,由此可以得到原边电感量:
Lp= DMax•VinDCMin/fs•ΔIp
对于连续模式,ΔIp=Ip2-Ip1=2Ip1;对于断续模式,ΔIp=Ip2 。
可由AwAe法求出所要铁芯:
AwAe=(Lp•Ip22•104/Bw•K0•Kj)1.14
在上式中
Aw为磁芯窗口面积,单位为cm2
Ae为磁芯截面积,单位为cm2
Lp为原边电感量,单位为H
Ip2为原边峰值电流,单位为A
Bw为磁芯工作磁感应强度,单位为T
K0为窗口有效使用系数,根据安规的要求和输出路数决定,一般为0.2~0.4
Kj为电流密度系数,一般取395A/cm2
根据求得的AwAe值选择合适的磁芯,一般尽量选择窗口长宽之比比较大的磁芯,这样磁芯的窗口有效使用系数较高,同时可以减小漏感。有了磁芯就可以求出原边的匝数。根据下式:Np=Lp •Ip2•104/Bw•Ae
再根据原、副边的匝比关系可以求出副边的匝数。有时求的匝数不是整数,这时应该调整某些参数,使原、副边的匝数合适。为了避免磁芯饱和,我们应该在磁回路中加入一个适当的气隙,计算如下:
lg=0.4π•Np2•Ae•10-8/Lp 在上式中, lg为气隙长度,单位为cm
Np为原边匝数,Ae为磁芯的截面积,单位为cm2
Lp为原边电感量,单位为H
至此,单端反激开关电源变压器的主要参数设计完成。我们应该在设计完成后核算窗口面积是否够大、变压器的损耗和温升是否可以接受。同时,在变压器的制作中还有一些工艺问题需要注意。
开关电源工作原理及电路图
随着全球对能源问题的重视,电子产品的耗能问题将愈来愈突出,如何降低其待机功耗,提高供电效率成为一个急待解决的问题。传统的线性稳压电源虽然电路结构简单、工作可靠,但它存在着效率低(只有40% -50%)、体积大、铜铁消耗量大,工作温度高及调整范围小等缺点。为了提高效率,人们研制出了开关式稳压电源,它的效率可达85% 以上,稳压范围宽,除此之外,还具有稳压精度高、不使用电源变压器等特点,是一种较理想的稳压电源。正因为如此,开关式稳压电源已广泛应用于各种电子设备中,本文对各类开关电源的工作原理作一阐述。
一、开关式稳压电源的基本工作原理
开关式稳压电源接控制方式分为调宽式和调频式两种,在实际的应用中,调宽式使用得较多,在目前开发和使用的开关电源集成电路中,绝大多数也为脉宽调制型。因此下面就主要介绍调宽式开关稳压电源。
调宽式开关稳压电源的基本原理可参见下图。
对于单极性矩形脉冲来说,其直流平均电压Uo取决于矩形脉冲的宽度,脉冲越宽,其直流平均电压值就越高。直流平均电压U。可由公式计算,
即Uo=Um×T1/T
式中Um为矩形脉冲最大电压值;T为矩形脉冲周期;T1为矩形脉冲宽度。
从上式可以看出,当Um 与T 不变时,直流平均电压Uo 将与脉冲宽度T1 成正比。这样,只要我们设法使脉冲宽度随稳压电源输出电压的增高而变窄,就可以达到稳定电压的目的。
二、开关式稳压电源的原理电路
1、基本电路