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開(kāi)關(guān)電源之各功能電路原理和PCB布線之二

來(lái)源:東莞市成良智能科技   發(fā)布時(shí)間:2019-08-14   點(diǎn)擊量:1175



開(kāi)關(guān)電源各電路之輸出整流濾波電路: 
1、 正激式整流電路:
T1為開(kāi)關(guān)變壓器,其初極和次極的相位同相。D1為整流二極管,D2為續(xù)流二極管,R1、C1、R2、C2為削尖峰電路。L1為續(xù)流電感,C4、L2、C5組成π型濾波器。
2、 反激式整流電路:

工作原理:當(dāng)變壓器次級(jí)上端為正時(shí),電流經(jīng)C2、R5、R6、R7使Q2導(dǎo)通,電路構(gòu)成回路,Q2為整流管。Q1柵極由于處于反偏而截止。當(dāng)變壓器次級(jí)下端為正時(shí),電流經(jīng)C3、R4、R2使Q1導(dǎo)通,Q1為續(xù)流管。Q2柵極由于處于反偏而截止。L2為續(xù)流電感,C6、L1、C7組成π型濾波器。R1、C1、R9、C4為削尖峰電路。

開(kāi)關(guān)電源各電路之穩(wěn)壓環(huán)路原理: 

開(kāi)關(guān)電源之電路的工作原理: 當(dāng)輸出U0升高,經(jīng)取樣電阻R7、R8、R10、VR1分壓后,U1③腳電壓升高,當(dāng)其超過(guò)U1②腳基準(zhǔn)電壓后U1①腳輸出高電平,使Q1導(dǎo)通,光耦OT1發(fā)光二極管發(fā)光,光電三極管導(dǎo)通,UC3842①腳電位相應(yīng)變低,從而改變U1⑥腳輸出占空比減小,U0降低。 當(dāng)輸出U0降低時(shí),U1③腳電壓降低,當(dāng)其低過(guò)U1②腳基準(zhǔn)電壓后U1①腳輸出低電平,Q1不導(dǎo)通,光耦OT1發(fā)光二極管不發(fā)光,光電三極管不導(dǎo)通,UC3842①腳電位升高,從而改變U1⑥腳輸出占空比增大,U0降低。

周而復(fù)始,從而使輸出電壓保持穩(wěn)定。調(diào)節(jié)VR1可改變輸出電壓值。 反饋環(huán)路是影響開(kāi)關(guān)電源穩(wěn)定性的重要電路。如反饋電阻電容錯(cuò)、漏、虛焊等,會(huì)產(chǎn)生自激振蕩,故障現(xiàn)象為:波形異常,空、滿(mǎn)載振蕩,輸出電壓不穩(wěn)定等。

開(kāi)關(guān)電源各電路之短路保護(hù)電路: 1、在輸出端短路的情況下,PWM控制電路能夠把輸出電流限制在一個(gè)安全范圍內(nèi),它可以用多種方法來(lái)實(shí)現(xiàn)限流電路,當(dāng)功率限流在短路時(shí)不起作用時(shí),只有另增設(shè)一部分電路。

2、開(kāi)關(guān)電源之短路保護(hù)電路通常有兩種,小功率短路保護(hù)電路,其原理簡(jiǎn)述如下:
當(dāng)輸出電路短路,輸出電壓消失,光耦OT1不導(dǎo)通,UC3842①腳電壓上升至5V左右,R1與R2的分壓超過(guò)TL431基準(zhǔn),使之導(dǎo)通,UC3842⑦腳VCC電位被拉低,IC停止工作。UC3842停止工作后①腳電位消失,TL431不導(dǎo)通UC3842⑦腳電位上升,UC3842重新啟動(dòng),周而復(fù)始。當(dāng)短路現(xiàn)象消失后,電路可以自動(dòng)恢復(fù)成正常工作狀態(tài)。 

3、中功率短路保護(hù)電路,其原理簡(jiǎn)述如下:
當(dāng)輸出短路,UC3842①腳電壓上升,U1 ③腳 電位高于②腳時(shí),比較器翻轉(zhuǎn)①腳輸出高電位,給 C1充電,當(dāng)C1兩端電壓超過(guò)⑤腳基準(zhǔn)電壓時(shí) U1⑦腳輸出低電位,UC3842①腳低于1V,UCC3842 停止工作,輸出電壓為0V,周而復(fù)始,當(dāng)短路 消失后電路正常工作。R2、C1是充放電時(shí)間常數(shù), 阻值不對(duì)時(shí)短路保護(hù)不起作用。
4、開(kāi)關(guān)電源之常見(jiàn)的限流、短路保護(hù)電路。其工作原理簡(jiǎn)述如下:
當(dāng)開(kāi)關(guān)電源之輸出電路短路或過(guò)流,變壓器原邊電流增大,R3 兩端電壓降增大,③腳電壓升高,UC3842⑥腳輸出占空 比逐漸增大,③腳電壓超過(guò)1V時(shí),UC3842關(guān)閉無(wú)輸出。 

5、用電流互感器取樣電流的保護(hù)電路
有著功耗小,但成本高和電路較為復(fù)雜,其工作原 理簡(jiǎn)述如下: 輸出電路短路或電流過(guò)大,TR1次級(jí)線圈感 應(yīng)的電壓就越高,當(dāng)UC3842③腳超過(guò)1伏,UC3842 停止工作,周而復(fù)始,當(dāng)短路或過(guò)載消失,電路自行恢復(fù)。

開(kāi)關(guān)電源之PCB布線
開(kāi)關(guān)電源中包含有高頻信號(hào),PCB上任何印制線都可以起到天線的作用,印制線的長(zhǎng)度和寬度會(huì)影響其阻抗和感抗,從而影響頻率響應(yīng)。即使是通過(guò)直流信號(hào)的印制線也會(huì)從鄰近的印制線耦合到射頻信號(hào)并造成電路問(wèn)題(甚至再次輻射出干擾信號(hào))。因此應(yīng)將所有通過(guò)交流電流的印制線設(shè)計(jì)得盡可能短而寬,這意味著必須將所有連接到印制線和連接到其他開(kāi)關(guān)電源線的元器件放置得很近。

開(kāi)關(guān)電源之印制線的長(zhǎng)度與其表現(xiàn)出的電感量和阻抗成正比,而寬度則與印制線的電感量和阻抗成反比。長(zhǎng)度反映出印制線響應(yīng)的波長(zhǎng),長(zhǎng)度越長(zhǎng),印制線能發(fā)送和接收電磁波的頻率越低,它就能輻射出更多的射頻能量。根據(jù)印制線路板電流的大小,盡量加租電源線寬度,減少環(huán)路電阻。 同時(shí)、使電源線、地線的走向和電流的方向一致。

這樣有助于增強(qiáng)抗噪聲能力。接地是開(kāi)關(guān)電源四個(gè)電流回路的底層支路,作為電路的公共參考點(diǎn)起著很重要的作用,它是控制干擾的重要方法。因此,在布局中應(yīng)仔細(xì)考慮接地線的放置,將各種接地混合會(huì)造成開(kāi)關(guān)電源工作不穩(wěn)定。


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