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控制开关电源(开关电源控制电路)

来源:www.xrdq.net   时间:2023-01-25 03:20   点击:94  编辑:admin   手机版

1. 开关电源控制电路

开关电源的主要电路是由输入电磁干扰滤波器(EMI)、整流滤波电路、功率变换电路、PWM控制器电路、输出整流滤波电路组成。辅助电路有输入过欠压保护电路、输出过欠压保护电路、输出过流保护电路、输出短路保护电路等。

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. 开关电源控制电路的基本组成

配电箱:

按电气接线要求将开关设备、测量仪表、保护电器和辅助设备组装在封闭或半封闭金属柜中或屏幅上,构成低压配电装置。正常运行时可借助手动或自动开关接通或分断电路。故障或不正常运行时借助保护电器切断电路或报警。借测量仪表可显示运行中的各种参数,还可对某些电气参数进行调整,对偏离正常工作状态进行提示或发出信号。常用于各发、配、变电所中。

电源箱:

按我的理解就是负载的上一级控制箱!

开关柜:

开关柜是一种电设备,外线先进入柜内主控开关,然后进入分控开关,各分路按其需要设置。如仪表,自控,电动机磁力开关,各种交流接触器等,有的还设高压室与低压室开关柜,设有高压母线,如发电厂等,有的还设有为保主要设备的低周减载

电控柜:

顾名思义,就是电力控制柜了!

开关箱:

应该是相对于开关柜来说的。是低压的一种设备!

3. 开关电源控制电路板

触摸开关是利用人手触碰开关面板上的金属片来完成开关动作,其工作原理大体可分为三种:利用人体导电的体电阻、利用人体感应的杂波信号、利用人体对地的泄漏电流等去触发电路工作。

触摸开关电路板的工作原理及注意事项说明

触摸开关电路板其实就是通过流过 电子镇流器的电流给智能墙壁开关控制电路供电的,这种主要是分为电阻式触摸开关和电容式触摸开关,按接线方式分为单火线触摸开关和双线制触摸开关,是比较新颖的一种开关电路板。

电容式的触摸开关电路板,因其经济适用性,被大量应用于触摸台灯类的小家电产品上去。触摸台灯在设计初期,包括应用电路和触摸电路板的设计,都必须注意一些关键的因素,前期的开发会决定后期的使用。

触摸芯片的电源要与其他的电源分开,电源产生的纹波对触摸芯片的影响比较大,电源输入时要进行滤波。PCB板的材料要使用绝缘材料,表面布线喷涂也要用绝缘的油漆。当电压不变的情况下,PCB的厚度和材质会影响灵敏度,在厚度、面积相同的情况下,介电常数越大,灵敏度越高。但在正常应用中,推荐使用介电常数适中的材质,比如树脂玻璃等。介电常数过小,会导致灵敏度差,介电常数过大,发生误动作的几率会变大。

触摸电路板上的感应按键对灵敏度的影响非常大,在设计电路板时,触摸按键的形状和大小有一定的要求。形状尽量不要有直角,边缘做圆滑形状,中间可留孔或镂空。按键直径大小控制在15mm,太大了会增加外界的干扰。按键的面积大小与灵敏度成正比,当使用的按键是两个或多个时,应注意各按键的形状和大小要一致,这样灵敏度才能一致。按键会形成电场,各按键之间的距离要尽可能的大一些,避免相互干扰,离地线要保持一定的距离。

4. 开关电源控制电路设计

如果是直接接在12V输出上。那么可以理解为这个模块的最大输入功率是12*5A。至于你DCDC模块的输出最大电流是多少,取决于你的模块的效率及内部的限流设计!!!另外,很多多路输出的开关电源,5V或者3.3V其实就是在12V主输出上分离出来(内部加DCDC芯片),或者直接从变压器上多一个绕组,再整流滤波,这个要考虑成本问题了。

5. 开关电源控制电路的原理

开关电源保护电路原理为把输入的锯齿波用芯片转换成方波从而推动三极管的通断,控制脉冲变压器输出电压,此电压经整流滤波变成输出低电压,用光藕可以反馈电压的信号控制芯片!

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6. 开关电源控制电路原理图

本文主要讲了六款简单的开关电源电路设计原理图,24V 开关电源的工作原理是什么、24V 开关电源电路图等内容,下面就一起来看看吧~

▍简单的开关电源电路图(一)

简单实用的开关电源电路图

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。

▍简单的开关电源电路图(二)

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!

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。

24v 开关电源电路图

▍简单的开关电源电路图(三)

单端正激式开关电源的典型电路如下图所示。这种电路在形式上与单端反激式电路相似,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。

在电路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,所以电路中脉冲的占空比不能大于 50%。

由于这种电路在开关管 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。电路使用的变压器结构复杂,体积也较大,正因为这个原因,这种电路的实际应用较少。

▍简单的开关电源电路图(四)

推挽式开关电源的典型电路如图六所示。它属于双端式变换电路,高频变压器的磁芯工作在磁滞回线的两侧。电路使用两个开关管 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。

这种电路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电路峰值电压。电路的输出功率较大,一般在 100-500 W范围内。

▍简单的开关电源电路图(五)

在开关电源中电源反馈隔离电路由光电耦合器如 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。

▍简单的开关电源电路图(六)

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。逆变电路,可以分为四个电路部分讲解其电路工作原理。

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。

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。

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。

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。

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7. 开关电源控制电路组成

方板釆用的开关电源芯片为P1027p65,220V交流电压经过整流,pFc电路升压滤波变成350伏左右的直流电经过开关变压器②一①,由p1027p65芯片的⑤脚输入、35oⅤ电压经启动电阻R122、R127、R126降压输入芯片③脚,在内部电路控制下向芯片①脚外接电容C121充电当芯片①脚电压达到+8.5ⅴ左右时,变压器③一④绕组产生交流电经过D122整流c121,c122滤波送入芯片①脚,芯片内部电路产生脉宽调制信号并驱动Mos场效管工作,正常工作在开关变压器⑤一⑥一⑦脚产生交流电,经二极管整流,电容滤波送到各负载电路工作。当特殊情况造成负载电压升高或降低,稳压取样电路经R149,R121,R146取样送入AZ431稳压取出基准电压送入光电耦合器隔离取样放大输出控制开关电源芯片④脚,电流电压经④脚进入芯片电路控制内部MOs场效应管的占空比,使开关变器输出稳定的电压送到负载,

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