詳解開關電源穩壓原理,從根本上解決輸出電壓異常故障

2020-12-19 電子世界一修哥

無論是自激式還是它激式開關電源,最終都需要穩定輸出電壓到我們的設計值,這個工作由就由穩壓電路來完成。要完美理解穩壓電路原理,我們還有一些基礎功課要做。

自由振蕩:什麼是自由振蕩呢?簡單點說就是不受任何控制的振蕩,如前面我們講振蕩原理時所述,完全由正反饋電容充電情況決定開關管何時導通又何時截止。基本的情況是開關管導通時間越長電感儲能越多,輸出電壓也就越高,同時開關管電流也越大。

穩壓的前提條件:這個概念因為很少有人提及而顯得陌生,但它卻時常橫亙在修理工面前嘲笑修到灰頭土臉的我們。什麼是穩壓的前提條件呢?這個要從開關電源的設計說起。工程師們在設計開關電源時,總是把開關電源在自由振蕩條件下的輸出電壓值設計得遠遠高於額定電壓,在此基礎上我們再根據輸出電壓值適時控制振蕩,在輸出電壓達到設計值時控制開關管立即截止停止儲能,這樣輸出電壓就穩定在設計值了。所以,穩壓的前提條件就是在自由振蕩條件下電源的輸出電壓值得高於設計值!這點本來根本就不是問題,但是如果電源在故障情況下即使穩壓電路不去控制振蕩,它的輸出電壓都低於設計值;而修理工又因為輸出電壓過低想當然下死手去修穩壓電路呢?那你覺得可能修得好嗎?可以理解為所謂穩壓控制,它的動作結果總是使輸出電壓降低,當然這裡的「低」是與自由振蕩條件下的輸出電壓相比較的。

穩壓原理

值得強調的是,在自由振蕩條件下開關管導通時間過長電流巨大無比,瞬間就會炸掉開關管。所以在維修工作中,我們出於維修需要在斷開穩壓電路時,一定要做好保護措施,比如大家經常串入一個燈泡以儘可能避免炸機。

穩壓控制方式:穩壓控制方式有兩種,一種是調頻式,即開關管導通時間固定不變,通過改變導通頻率以穩定輸出電壓;另一種是調寬式,即開關管導通頻率固定不孌,通過改變導通時間以穩定輸出電壓。顯然這兩種方式下開關管驅動脈衝的佔空比都是可變的,實際應用中由於調頻式電路相對複雜,絕大多數開關電源都採用調寬式穩壓控制方式,下一節起我們就以調寬式穩壓控制電路為主進行講解。

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