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[经验] 看懂这10个电源电路,才敢自称电源工程师!

2020-7-15 08:00:00  1361 开关电源 电源设计
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一、开关电源电路组成]
]二、输入电路的原理及常见电路
1、AC 输入整流滤波电路原理:
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]①防雷电路:当有雷击,产生高压经电网导入电源时,由 MOV1、MOv2、MOV3:F1、F2、F3、FDG1 组成的电路进行保护。当加在压敏电阻两端的电压超过其工作电压时,其阻值降低,使高压能量消耗在压敏电阻上,若电流过大,F1、F2、F3 会烧毁保护后级电路。

②输入滤波电路:C1、L1、C2、C3 组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及杂波信号进行抑制,防止对电源干扰,同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。当电源开启瞬间,要对 C5 充电,由于瞬间电流大,加 RT1(热敏电阻)就能有效的防止浪涌电流。因瞬时能量全消耗在 RT1 电阻上,一定时间后温度升高后 RT1 阻值减小(RT1 是负温系数元件),这时它消耗的能量非常小,后级电路可正常工作。

③整流滤波电路:交流电压经 BRG1 整流后,经 C5 滤波后得到较为纯净的直流电压。若 C5 容量变小,输出的交流纹波将增大。

2、 DC 输入滤波电路原理:
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]①输入滤波电路:C1、L1、C2 组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及杂波信号进行抑制,防止对电源干扰,同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。C3、C4 为安规电容,L2、L3 为差模电感。

② R1、R2、R3、Z1、C6、Q1、Z2、R4、R5、Q2、RT1、C7 组成抗浪涌电路。在起机的瞬间,由于 C6 的存在 Q2 不导通,电流经 RT1 构成回路。当 C6 上的电压充至 Z1 的稳压值时 Q2 导通。如果 C8 漏电或后级电路短路现象,在起机的瞬间电流在 RT1 上产生的压降增大,Q1 导通使 Q2 没有栅极电压不导通,RT1 将会在很短的时间烧毁,以保护后级电路。

三、功率变换电路
1、 MOS 管的工作原理:

目前应用最广泛的绝缘栅场效应管是 MOSFET(MOS 管),是利用半导体表面的电声效应进行工作的。也称为表面场效应器件。由于它的栅极处于不导电状态,所以输入电阻可以大大提高,最高可达 105 欧姆,MOS 管是利用栅源电压的大小,来改变半导体表面感生电荷的多少,从而控制漏极电流的大小。

2、常见的原理图:
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]3、工作原理:

R4、C3、R5、R6、C4、D1、D2 组成缓冲器,和开关 MOS 管并接,使开关管电压应力减少,EMI 减少,不发生二次击穿。在开关管 Q1 关断时,变压器的原边线圈易产生尖峰电压和尖峰电流,这些元件组合一起,能很好地吸收尖峰电压和电流。从 R3 测得的电流峰值信号参与当前工作周波的占空比控制,因此是当前工作周波的电流限制。

当 R5 上的电压达到 1V 时,UC3842 停止工作,开关管 Q1 立即关断。 R1 和 Q1 中的结电容 CGS、CGD 一起组成 RC 网络,电容的充放电直接影响着开关管的开关速度。R1 过小,易引起振荡,电磁干扰也会很大;R1 过大,会降低开关管的开关速度。Z1 通常将 MOS 管的 GS 电压限制在 18V 以下,从而保护了 MOS 管。

Q1 的栅极受控电压为锯形波,当其占空比越大时,Q1 导通时间越长,变压器所储存的能量也就越多;当 Q1 截止时,变压器通过 D1、D2、R5、R4、C3 释放能量,同时也达到了磁场复位的目的,为变压器的下一次存储、传递能量做好了准备。IC 根据输出电压和电流时刻调整着⑥脚锯形波占空比的大小,从而稳定了整机的输出电流和电压。 C4 和 R6 为尖峰电压吸收回路。

4、推挽式功率变换电路:

Q1 和 Q2 将轮流导通。
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]5、有驱动变压器的功率变换电路:

T2 为驱动变压器,T1 为开关变压器,TR1 为电流环。
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四、输出整流滤波电路:]
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T1]
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T1]
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工作原理:当变压器次级上端为正时,电流经]
<span]
2、工作原理:]
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当输出电路短路,输出电压消失,光]
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当输出短路,UC3842①脚电压上升,U1]
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当输出电路短路或过流,变压器原边电流增大,R3]
<span]
输出电路短路或电流过大,TR1]
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上图是常见的输出端限流保护电路,其工作原理简述如上图:当输出电流过大时,RS(锰铜丝)两端电压上升,U1③脚电压高于②脚基准电压,U1①脚输出高电压,Q1]
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如上图,当]
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如上图,当]
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4、输出过压锁死电路:
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图]
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2、工作原理:

输入电压经 L1、L2、L3 等组成的 EMI 滤波器,BRG1 整流一路送 PFC 电感,另一路经 R1、R2 分压后送入 PFC 控制器作为输入电压的取样,用以调整控制信号的占空比,即改变 Q1 的导通和关断时间,稳定 PFC 输出电压。L4 是 PFC 电感,它在 Q1 导通时储存能量,在 Q1 关断时施放能量。D1 是启动二极管。D2 是 PFC 整流二极管,C6、C7 滤波。PFC 电压一路送后级电路,另一路经 R3、R4 分压后送入 PFC 控制器作为 PFC 输出电压的取样,用以调整控制信号的占空比,稳定 PFC 输出电压。

十、输入过欠压保护
1、原理图:
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2、工作原理:

AC 输入和 DC 输入的开关电源的输入过欠压保护原理大致相同。保护电路的取样电压均来自输入滤波后的电压。取样电压分为两路,一路经 R1、R2、R3、R4 分压后输入比较器 3 脚,如取样电压高于 2 脚基准电压,比较器 1 脚输出高电平去控制主控制器使其关断,电源无输出。另一路经 R7、R8、R9、R10 分压后输入比较器 6 脚,如取样电压低于 5 脚基准电压,比较器 7 脚输出高电平去控制主控制器使其关断,电源无输出。

npwjm 2020-7-15 08:44:33
谢谢楼主的分享
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王栋春 2020-7-15 13:03:30
这份资料有人发过了  不过确实够经典
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longchaolei 2020-7-19 23:20:05
谢谢分享,好好学习
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longchaolei 2020-7-19 23:20:42
好好学习,谢谢分享
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盲风怪雨 2020-7-25 10:33:02
看来还是不行,还得多学习啊
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yueer99 6 天前
不错,学习学习
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