BS208
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1、基本電路
圖二 開關(guān)電源基本電路框圖
開關(guān)式穩(wěn)壓電源的基本電路框圖如圖二所示。
交流電壓經(jīng)整流電路及濾波電路整流濾波后,變成含有一定脈動成份的直流電壓,該電壓進人高頻變換器被轉(zhuǎn)換成所需電壓值的方波,zui后再將這個方波電壓經(jīng)整流濾波變?yōu)樗枰闹绷麟妷骸?/p>
控制電路為一脈沖寬度調(diào)制器,它主要由取樣器、比較器、振蕩器、脈寬調(diào)制及基準電壓等電路構(gòu)成。這部分電路目前已集成化,制成了各種開關(guān)電源用集成電路??刂齐娐酚脕碚{(diào)整高頻開關(guān)元件的開關(guān)時間比例,以達到穩(wěn)定輸出電壓的目的。
2.單端反激式開關(guān)電源
單端反激式開關(guān)電源的典型電路如圖三所示。電路中所謂的單端是指高頻變換器的磁芯僅工作在磁滯回線的一側(cè)。所謂的反激,是指當開關(guān)管VT1 導通時,高頻變壓器T初級繞組的感應(yīng)電壓為上正下負,整流二極管VD1處于截止狀態(tài),在初級繞組中儲存能量。當開關(guān)管VT1截止時,變壓器T初級繞組中存儲的能量,通過次級繞組及VD1 整流和電容C濾波后向負載輸出。
單端反激式開關(guān)電源是一種成本zui低的電源電路,輸出功率為20-100W,可以同時輸出不同的電壓,且有較好的電壓調(diào)整率。*的缺點是輸出的紋波電壓較大,外特性差,適用于相對固定的負載。
單端反激式開關(guān)電源使用的開關(guān)管VT1 承受的zui大反向電壓是電路工作電壓值的兩倍,工作頻率在20-200kHz之間。
3.單端正激式開關(guān)電源
單端正激式開關(guān)電源的典型電路如圖四所示。這種電路在形式上與單端反激式電路相似,但工作情形不同。當開關(guān)管VT1導通時,VD2也導通,這時電網(wǎng)向負載傳送能量,濾波電感L儲存能量;當開關(guān)管VT1截止時,電感L通過續(xù)流二極管VD3 繼續(xù)向負載釋放能量。
在電路中還設(shè)有鉗位線圈與二極管VD2,它可以將開關(guān)管VT1的zui高電壓限制在兩倍電源電壓之間。為滿足磁芯復位條件,即磁通建立和
復位時間應(yīng)相等,所以電路中脈沖的占空比不能大于50%。由于這種電路在開關(guān)管VT1導通時,通過變壓器向負載傳送能量,所以輸出功率范圍大,可輸出50-200 W的功率。電路使用的變壓器結(jié)構(gòu)復雜,體積也較大,正因為這個原因,這種電路的實際應(yīng)用較少。
4.自激式開關(guān)穩(wěn)壓電源
自激式開關(guān)穩(wěn)壓電源的典型電路如圖五所示。這是一種利用間歇振蕩電路組成的開關(guān)電源,也是目前廣泛使用的基本電源之一。
當接入電源后在R1給開關(guān)管VT1提供啟動電流,使VT1開始導通,其集電極電流Ic在L1中線性增長,在L2 中感應(yīng)出使VT1 基極為正,發(fā)射極為負的正反饋電壓,使VT1 很快飽和。與此同時,感應(yīng)電壓給C1充電,隨著C1充電電壓的增高,VT1基極電位逐漸變低,致使VT1退出飽和區(qū),Ic 開始減小,在L2 中感應(yīng)出使VT1 基極為負、發(fā)射極為正的電壓,使VT1 迅速截止,這時二極管VD1導通,高頻變壓器T初級繞組中的儲能釋放給負載。在VT1截止時,L2中沒有感應(yīng)電壓,直流供電輸人電壓又經(jīng)R1給C1反向充電,逐漸提高VT1基極電位,使其重新導通,再次翻轉(zhuǎn)達到飽和狀態(tài),電路就這樣重復振蕩下去。這里就像單端反激式開關(guān)電源那樣,由變壓器T的次級繞組向負載輸出所需要的電壓。
自激式開關(guān)電源中的開關(guān)管起著開關(guān)及振蕩的雙重作從,也省去了控制電路。電路中由于負載位于變壓器的次級且工作在反激狀態(tài),具有輸人和輸出相互隔離的優(yōu)點。這種電路不僅適用于大功率電源,亦適用于小功率電源。