明偉12V開關電源電路原理分析

2020-11-21 電子工程世界

　　該開關電源屬於小功率開關電源，輸入220V交流市電，輸出12V直流電，最大輸出電流1.3A,主要應用於小型設備的供電，比如樓宇監控設備等。其電原理圖如圖1所示。其控制核心器件為脈寬調製集成電路TL3843P(內含振蕩器、脈寬調製比較器、邏輯控制器，具有過流、欠壓等保護控制功能，最高工作頻率可達500MHz.啟動電流僅需ImA)。各引腳功能如下：(1)腳是內部誤差放大器的輸出端，通常與(2)腳之間有反饋網絡，確定誤差放大器的增益。(2)腳是反饋電壓輸入端，作為內部誤差放大器的反相輸入端，與同相輸入端的基準電壓(+2.5V)進行比較，產生誤差控制電壓，控制脈衝寬度。(6)腳過流檢測輸入端，當接人的電壓高於1V時，禁止驅動脈衝的輸出。(4)腳為RT/RC定時電阻和電容的公共接人端，用於產生鋸齒振蕩波。(5)腳為接地端。(6)腳為脈寬可調脈衝輸出端。(7)腳為工作電壓輸入端(10V>Vi≤30V)。(8)腳為內部基準電壓(VREF=5v)輸出端。

　　

 

　　圖1 開關電源原理圖

　　一、輸入與整流電路

　　220V交流市電經O.IA保險管Fl及正溫度係數熱敏電阻PT1進入交流輸入電路，交流輸入電路由Cl和L構成，為一低通濾波器。其主要作用是抗幹擾、抑制雜波。它既阻止市電網中高頻幹擾脈衝進入開關電源電路，叉阻止開關電源產生的高頻幹擾諧波進入市電網。

　　經過低通濾波器濾除了高頻雜波的220V交流電，由ED1全橋整流。C2濾波後，在C2兩端得到約300V的直流電壓。該電壓經開關變壓器初級線圈後作為功率開關管Ql的工作電源;經R2到電容C4作為脈寬調製集成電路TL3843P的啟動電源。

二、啟動與穩壓電路

　　經整流濾波的300V電壓：一路經開關變壓器Tl的1~2繞組加到功率開關管Ql(K3326)的漏極，另一路經啟動電阻R2加到U1(TL3843)的(7)腳，作為主控制晶片TL3843P的啟動電源。在電路加電的瞬間300V通過R2對C4進行充電，當Ul的(7)腳電壓達到10V以上時，Ul的(8)腳輸出5v基準電壓，同時TL3843P內部的振蕩電路開始工作，(6)腳輸出工作脈衝，通過R4驅動開關管01工作，這時開關管工作於開關狀態。工作頻率主要由R8和C6決定，本電路R8為15kΩ。C6為lOOOpF,其振蕩頻率約llOkHz.在工作期間，開關變壓器Tl的(1)一(2)繞組有高頻脈衝電流流過。由於交流互感的作用，變壓器其他繞組也產生不同電壓的交流電，其中(3)一(4)繞組經R5限流，D2整流，C4濾波後得到約12V以上的直流電壓加到Ul的(7)腳，保證Ul穩定可靠地工作。Tl的(5)一(6)繞組經D3整流，C12、Ll和Cll組成濾波網絡，輸出作為負載的直流電壓12V.

　　穩壓電路由精密可調基準電壓集成器件U3(TLA31)、電阻R16、R18、R17、電位器R13、電容C13以及光電耦合器U2(PC817)組成。

　　輸出的12V電壓經R16與電位器R13及電阻R18分壓後加到U3的(1)腳。當由於某種原因導致輸出12V電壓升高時。U3的(1)腳電壓升高，(3)腳的電壓降低，導致光耦合器U2內部發光二極體的亮度增強，內部光電三極體導通或飽和導通，將Ul內誤差放大器的輸出電壓拉低(甚至為Ov)，經內部自動控制電路的作用，自動將(6)腳輸出的脈衝寬度調窄，使開關管01的導通時間縮短，從而使電源輸出的電壓自動降低。當輸出12V電壓變低時，其穩壓過程與上述正好相反。

　　與一般電路不同，該電路中由Rll、C8、R7、02、R8、C6組成的RT/CT振蕩頻率控制電路，可以在負載加重的情況下，使振蕩頻率降低，直至停振。當負載加重到過載時。UI的(1)腳平均電位增高，進而使C8正極電位升高，當C8正極電位升高到接近4.4V時，02的工作狀態由飽和狀態向截止狀態過渡，Q2的C極電位降低直至02截止，鋸齒波振蕩電路停止工作，控制電路停止輸出脈衝，從而起到負載短路保護的作用。

　　三、保護電路

　　1.功率管的保護：該保護電路由Rl、C14、D1、R3組成，接在Tl的(1)-(2)繞組間。由於開關管Ql交替工作在飽和導通與截止狀態之間，當開關管由飽和導通變為截止狀態時，在(1)-2)繞組之間會產生瞬間反向尖峰電壓，如果沒有洩放電路，功率管的漏(D)源(s)極很可能會被擊穿。通過該保護電路可以將反向尖峰電壓釋放掉，從而起到保護功率管的作用。

　　2.過流保護：電路由R12、R10組成，當功率管的電流突然增大時，電阻R12非對地端電壓升高，該電壓經R10加到Ul的(3)腳，當電壓高於1V時，內部控制電路控制(6)腳停止輸出脈衝，使Q1截止。

關鍵字：12V  開關電源  電路原理 編輯：探路者 引用地址：http://news.eeworld.com.cn/dygl/2012/0212/article_10245.html 本網站轉載的所有的文章、圖片、音頻視頻文件等資料的版權歸版權所有人所有，本站採用的非本站原創文章及圖片等內容無法一一聯繫確認版權者。如果本網所選內容的文章作者及編輯認為其作品不宜公開自由傳播，或不應無償使用，請及時通過電子郵件或電話通知我們，以迅速採取適當措施，避免給雙方造成不必要的經濟損失。

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