您的位置 首页 > 人工智能

开关电源电路图及原理(变频器开关电源电路图及原理)

1、开关电源电路图

我们常用的AC-DC开关电源中,由于初级线圈的漏感而再次级线圈上产生的瞬间反向脉冲是非常严重的。如下图图1,这是用MPS公司的MP020-5芯片搭建的AC-DC电路,这里测的是次级部分肖特基二极管两端的波形。我们知道,肖特基二极管的最大的作用就是防止变压器初级线圈的瞬态反向脉冲通过次级线圈对后级电路造成冲击,如果在芯片启动之后,后级肖特基二极管因为无法承受反向冲击脉冲而造成短路,那么开关电源芯片会被瞬间击穿。这里我是用的变压器初级次级比值为1:3,而我们一般的反向瞬间脉冲约为700~1000V,甚至更多,我们根实际测得的波形可以看出,次级线圈的最大反向脉冲电压为224V左右。我们在很多的AC-DC电源方案中都可以看到肖特基二极管并联一个RC电路,但是我们不知道这两个元器件的值怎么去选,因为实际的设计中,我们不一定会按照方案中要求去选用一模一样的变压器,就比如MPS020-5推荐的变压器匝数比为1:11,但是考虑到实际变压器的体积,我们改为1:3,那么这个匝数比的改变会导致次级反向瞬间脉冲的不同,那么对于肖特基二极管的反向承受电压就有一个严格的要求。那么如何能让RC真正的起到作用而减少肖特基二极管的成本,或者说这个RC到底起一个什么作用。本文以实验的角度和大家一起讨论这个问题。

从系统控制理论的角度出发,我们将这个次级的电路进行模型化,如图3和图4。

这里由于电容具有开关电源开启瞬间短路的性质,所以R12和R15的后级都被短路了,等效电容C0为E3、E5电容并联再与C2串联。而电容串联的计算是等效为电阻并联的计算,即串联的电容越小,等效电容越小,所以我们直接按最小的电容C2进行计算,即等效电容C0为1.2nF,电感为变压器的次级线圈,电阻R8(等效电阻为R0)为我们需要测定的值。

2、tl494开关电源电路图及原理

根据基尔霍夫电压定律写出RLC串联谐振的微分方程,再进行拉普拉斯变化可以看出,这个模型我们可以发现这是一个RLC串联谐振电路,在控制系统中这是一个典型的二阶系统,具体的公式推导见图5和图6。

这是一个典型的二阶连续系统,我们再次审视这个波形图图7可以发现,这是一个瞬态响应图像。瞬态响应即在开关电源开启的瞬间产生的响应。

二阶系统下,瞬态响应主要表现为三种状态:欠阻尼、临界阻尼、过阻尼。

3、NE1101F开关电源电路图及原理

欠阻尼由于阻尼不够,系统在响应瞬间会超过稳态值,然后慢慢的通过振荡来跌落到稳态值,上图的曲线表现出来的就是欠阻尼的状态。也就是说,我们的电压本来应该达不到224V,但是在一个惯性的作用下,系统在达到了稳定值之后超过了稳定值,达到了一个最大值,然后慢慢落下维持在稳定值的范围内。

临界阻尼下由于阻尼刚刚够,系统在响应瞬间慢慢的上升到稳态值,不会产生惯性,我们的所需要的就是这样一种波形。RLC串联谐振的拉普拉斯变换公式推导如图图10。

我们通过电桥测得L的值为260mH,L的值为变压器次级线圈的电感值,C为1.2nF,带入求出电阻R为1658Ω。

4、12伏开关电源电路图及原理

根据得到的理论值可以得到在1658欧姆左右可以达到临界阻尼,由于实际中手边没有1658欧姆的电阻,最大只有357欧姆,而焊盘只够放两个电阻串联,所以我将两个357欧姆的电阻串联得到714欧姆的电阻,然后将电路进行测试,下图为测得的波形图图11。

可以看出系统在响应瞬间就很快的达到了稳态,而之前出现的欠阻尼的冲击脉冲也被消除了,而反向电压也被钳制在-156V,当然了这个阻值不能太大,在达到一定的值之后,系统会越过临界阻尼,这个电阻的选值是一个范围。另外还有一个就是这里的电容也要尽量的小,在nF级,如果太大会造成芯片爆炸。总的来说,在确定好RC的值之后,我们可以有效的抑制次级反向脉冲由于惯性对肖特基二极管造成的更大的电压冲击。这样做的好处可以让我们理解RC存在的理由,当然还可以节约物料成本。之前使用的物料为SS320肖特基二极管,反向承受电压为200V,经常爆板,后来使用了ES3G,反向承受电压为400V,虽然可以用但是物料比较贵。通过这种简单的办法可以更好的节约成本。

免责声明:本文转自网络,版权归原作者所有,如涉及作品版权问题,请及时与我们联系,谢谢!

5、开关电源电路图及原理视频讲解

电路以UC3842振荡芯片为核心,构成逆变、整流电路。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电路原理已有介绍,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电路、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电路。

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;本机启动电路与其它开关电源(启动电路由降压限流电阻组成)有所不同,启动电路由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;电路起振后,由N2自供电绕组、D2、C5整流滤波电路,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。

6、开关电源电路图

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。

电容式启动电路,当过载或短路故障发生时,电路能处于稳定的停振保护状态,不像电阻启动电路,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自供电绕组的感应电路也随之降低,当U1的7脚供电电压低于10V时,电路停振,负载电压为0,这是过流(过载或短路)引发U1内部欠电压保护电路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,电路停振,这是由过流引发U1内部过流保护动作导致输出中止。

7、tl494开关电源电路图及原理

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,输出电路回落。当输出电压异常上升时,U1的1脚下降为1V时,内部保护电路动作,电路停振。

8、NE1101F开关电源电路图及原理

3、保护回路:U1芯片本身和3脚外围电路构成过流保护回路;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电路,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,电路实施停振保护动作;24V的输出端并联有由R18、ZD2、单向晶闸管SCR组成的过压保护电路,当稳压电路失常,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内部保护电路产生过流保护动作,电路处于停振状态。

24V开关电源,是高频逆变开关电源中的一个种类。通过电路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!

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;

9、12伏开关电源电路图及原理

4.输出部分通过一定的电路反馈给控制电路,控制PWM占空比,以达到稳定输出的目的。

实用电路如下图,比例电阻R1和R2的阻值之比设置为1:18.51,输出电压就等于24伏。

电源是电子电路基础,而开关电源尤为重要,了解和掌握开关电源知识对于我们来说是非常必要的,因为当你非常熟悉和了解开关电源电路的时候,其他电路的分析和了解,也就变得很简单了

10、开关电源电路图及原理视频讲解

单管并联式开关电源分为自激式和他激式,简单的说自激式开关电源是开关变压器参与震荡脉冲,而他激式就是开关变压器不参与震荡脉冲。

这里和大家分析单管自激式开关电源原理,因为应用比较多,相对来说,原理简单,便于理解和掌握

EMI滤波电路是 市电进入电源之后的首先经过的电路,其主要作用就是阻碍电网到电源以及电源到电网的EMI干扰,同时也可以起到抑制突波、保护电源的作用 ,主要元件是 X电容,Y电容,共模电感。