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本文主要讲了六款简单的开关电源威廉希尔官方网站
设计原理图,24V开关电源的工作原理是什么、24V开关电源威廉希尔官方网站
图等内容,下面就一起来看看吧~ ▍简单的开关电源威廉希尔官方网站 图(一) 简单实用的开关电源威廉希尔官方网站 图 调整C3和R5使振荡频率在30KHz-45KHz。输出电压需要稳压。输出电流可以达到500mA.有效功率8W、效率87%。其他没有要求就可以正常工作。 ▍简单的开关电源威廉希尔官方网站 图(二) 24V开关电源,是高频逆变开关电源中的一个种类。通过威廉希尔官方网站 控制开关管进行高速的道通与截止,将直流电转化为高频率的交流电提供给变压器进行变压,从而产生所需要的一组或多组电压! 24V开关电源的工作原理是: 1.交流电源输入经整流滤波成直流;2.通过高频PWM(脉冲宽度调制)信号控制开关管,将那个直流加到开关变压器初级上;3.开关变压器次级感应出高频电压,经整流滤波供给负载;4.输出部分通过一定的威廉希尔官方网站 反馈给控制威廉希尔官方网站 ,控制PWM占空比,以达到稳定输出的目的。 24v开关电源威廉希尔官方网站 图 ▍简单的开关电源威廉希尔官方网站 图(三) 单端正激式开关电源的典型威廉希尔官方网站 如下图所示。这种威廉希尔官方网站 在形式上与单端反激式威廉希尔官方网站 相似,但工作情形不同。当开关管VT1导通时,VD2也导通,这时电网向负载传送能量,滤波电感L储存能量;当开关管VT1截止时,电感L通过续流二极管VD3 继续向负载释放能量。 在威廉希尔官方网站 中还设有钳位线圈与二极管VD2,它可以将开关管VT1的最高电压限制在两倍电源电压之间。为满足磁芯复位条件,即磁通建立和复位时间应相等,所以威廉希尔官方网站 中脉冲的占空比不能大于50%。 由于这种威廉希尔官方网站 在开关管VT1导通时,通过变压器向负载传送能量,所以输出功率范围大,可输出50-200 W的功率。威廉希尔官方网站 使用的变压器结构复杂,体积也较大,正因为这个原因,这种威廉希尔官方网站 的实际应用较少。 ▍简单的开关电源威廉希尔官方网站 图(四) 推挽式开关电源的典型威廉希尔官方网站 如图六所示。它属于双端式变换威廉希尔官方网站 ,高频变压器的磁芯工作在磁滞回线的两侧。威廉希尔官方网站 使用两个开关管VT1和VT2,两个开关管在外激励方波信号的控制下交替的导通与截止,在变压器T次级统组得到方波电压,经整流滤波变为所需要的直流电压。 这种威廉希尔官方网站
的优点是两个开关管容易驱动,主要缺点是开关管的耐压要达到两倍威廉希尔官方网站
峰值电压。威廉希尔官方网站
的输出功率较大,一般在100-500 W范围内。 ▍简单的开关电源威廉希尔官方网站 图(五) 在开关电源中电源反馈隔离威廉希尔官方网站 由光电耦合器如PC817以及并联稳压器TL431所组成,其典型应用如下图所示。当输出电压发生波动时,经过电阻分压后得到取样电压与TL431中的2.5V带隙基准电压进行比较,在阴极上形成误差电压,使光耦合器件中的LED工作电流生产相应的变化,在通过光耦合器件去改变TOPSwitch控制端的电流大小,进而调节输出占空比,使Uo保持不变,达到稳压目的。 反馈回路中主要元件的作用及选择:R1R4R5主要作用是配合TL431和光耦合器件工作,其中R1为光耦的限流电阻,R4及R5为TL431的分压电阻,提供必须工作电流以完成对TL431保护。 ▍简单的开关电源威廉希尔官方网站 图(六) 威廉希尔官方网站 以UC3842振荡芯片为核心,构成逆变、整流威廉希尔官方网站 。UC3842一种高性能单端输出式电流控制型脉宽调制器芯片,相关引脚功能及内部威廉希尔官方网站 原理已有介绍,此处从略。AC220V电源经共模滤波器L1引入,能较好抑制从电网进入的和从电源本身向辐射的高频干扰,交流电压经桥式整流威廉希尔官方网站 、电容C4滤波成为约280V的不稳定直流电压,作为由振荡芯片U1、开关管Q1、开关变压器T1及其它元件组成的逆变威廉希尔官方网站 。逆变威廉希尔官方网站 ,可以分为四个威廉希尔官方网站 部分讲解其威廉希尔官方网站 工作原理。 1、振荡回路 开关变压器的主绕组N1、Q1的漏--源极、R2(工作电流检测电阻)为电源工作电流的通路;本机启动威廉希尔官方网站 与其它开关电源(启动威廉希尔官方网站 由降压限流电阻组成)有所不同,启动威廉希尔官方网站 由C5、D3、D4组成,提供一个“瞬态”的启动电流,二极管D2吸收反向电压,D3具有整流作用,保障加到U1的7脚的启动电流为正电流;威廉希尔官方网站 起振后,由N2自供电绕组、D2、C5整流滤波威廉希尔官方网站 ,提供U1芯片的供电电压。这三个环节的正常运行,是电源能够振荡起来的先决条件。 当然,U1的4脚外接定时元件R48、C8和U1芯片本身,也构成了振荡回路的一部分。 电容式启动威廉希尔官方网站 ,当过载或短路故障发生时,威廉希尔官方网站 能处于稳定的停振保护状态,不像电阻启动威廉希尔官方网站 ,会再现“打嗝”式间歇振荡现象。工作电流检测从电阻R2上取得,当故障状态引起工作过流异常增大时,U1的6脚输出PWM脉冲占空比减小,N1自供电绕组的感应威廉希尔官方网站 也随之降低,当U1的7脚供电电压低于10V时,威廉希尔官方网站 停振,负载电压为0,这是过流(过载或短路)引发U1内部欠电压保护威廉希尔官方网站 动作导致的输出中止;工作电流异常增大时,R2上的电压降大于1V时,内部锁存器动作,威廉希尔官方网站 停振,这是由过流引发U1内部过流保护动作导致输出中止。 2、稳压回路 开关变压器的N3绕组、D6、C13、C14等元件组成的24V电源,基准电压源TL1、光耦合器U2等元件构成了稳压控制回路。U1芯片和1、2脚外围元件R7、C12,也是稳压回路的一部分。实际上,TL1、U1组成了(相对于U1内部电压误差放大器)外部误差放大器,将输出24V的电压变化反馈回U1的反馈电压信号输入端。当24V输出电压上升时,U1的2脚电压上升,1脚电压下降,输出PWM脉冲占空比下降,输出威廉希尔官方网站 回落。当输出电压异常上升时,U1的1脚下降为1V时,内部保护威廉希尔官方网站 动作,威廉希尔官方网站 停振。 3、保护回路 U1芯片本身和3脚外围威廉希尔官方网站 构成过流保护回路;N1绕组上并联的D1、R1、C9元件构成了开关管的反向电压吸收保护威廉希尔官方网站 ,以提供Q1截止时的反向电流通路,保障Q1的工作安全;实质上稳压回路的电压反馈信号,也可看作是一路电压保护信号——当反馈电压幅度达一定值时,威廉希尔官方网站 实施停振保护动作;24V的输出端并联有由R18、ZD2、单向晶闸管SCR组成的过压保护威廉希尔官方网站 ,当稳压威廉希尔官方网站 失常,引起输出电压异常上升时,稳压二极管ZD2的击穿为SCR提供触发电流,SCR的导通形成一个“短路电流”信号,强制U1内部保护威廉希尔官方网站 产生过流保护动作,威廉希尔官方网站 处于停振状态。 |
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