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开关电源电路图详解_技术文章

开关电源电路图详解

作者:网络 来源:网络 日期:2019-7-25 11:04:13 人气:235
用电路元件符号表示电路连接的图,叫电路图。电路图是人们为研究、工程规划的需要,用物理电学标准化的符号绘制的一种表示各元器件组成及器件关系的原理布局图,可以得知组件间的工作原理,为分析性能、安装电子、电器产品提供规划方案。
1、PWM开关电源集成控制IC-UC3842工作原理
下图为UC3842 内部框图和引脚图,UC3842 采用固定工作频率脉冲宽度可控调制方式,共有8 个引脚,各脚功能如下:
①脚是误差放大器的输出端,外接阻容元件用于改善误差放大器的增益和频率特性;
②脚是反馈电压输入端,此脚电压与误差放大器同相端的2.5V 基准电压进行比较,产生误差电压,从而控制脉冲宽度;
③脚为电流检测输入端, 当检测电压超过1V时缩小脉冲宽度使电源处于间歇工作状态;
④脚为定时端,内部振荡器的工作频率由外接的阻容时间常数决定,f=1.8/(RT×CT);
⑤脚为公共地端;
⑥脚为推挽输出端,内部为图腾柱式,上升、下降时间仅为50ns 驱动能力为±1A ;
⑦脚是直流电源供电端,具有欠、过压锁定功能,芯片功耗为15mW;⑧脚为5V 基准电压输出端,有50mA 的负载能力。

UC3842 内部原理框图

UC3842是一种性能优异、应用广泛、结构较简单的PWM开关电源集成控制器,由于它只有一个输出端,所以主要用于音端控制的开关电源。
UC3842 7脚为电压输入端,其启动电压范围为16-34V。在电源启动时,VCC﹤16V,输入电压施密物比较器输出为0,此时无基准电压产生,电路不工作;当 Vcc﹥16V时输入电压施密特比较器送出高电平到5V蕨稳压器,产生5V基准电压,此电压一方面供销内部电路工作另一方面通过
⑧脚向外部提供参考电压。一旦施密特比较器翻转为高电平(芯片开始工作以后),Vcc可以在10V-34V范围内变化而不影响电路的工作状态。当Vcc低于10V时,施密特比较器又翻转为低电平,电路停止工作。

当基准稳压源有5V基准电压输出时,基准电压检测逻辑比较器即达出高电平信号到输出电路。同时,振荡器将根据④脚外接Rt、Ct参数产生 f=/Rt.Ct的振荡信号,此信号一路直接加到图腾柱电路的输入端

另一路加到PWM脉宽市制RS触发器的置位端,RS型PWN脉宽调制器的R端接电流检测比较器输出端。R端为占空调节控制端,当R电压上升时,Q端脉冲加宽,同时⑥脚送出脉宽也加宽(占空比增多);当R端电压下降时,Q端脉冲变窄,同时 ⑥脚送出脉宽也变变窄(占空比减。。

UC3842各点时序如图所示,只有当E点为高电平时才有信号输出 ,并且a、b点全为高电平时,d点才送出高电平,c点送出低电平,否则d点送出低电平,c点送出高电平。②脚一般接输出电压取样信号,也称反馈信号。当② 脚电压上升时,①脚电压将下降,R端电压亦随之下降,于是⑥脚脉冲变窄;反之,⑥脚脉冲变宽。

③脚为电流传感端,通常在功率管的源极或发射极串入一小阻值取样电阻,将流过开关管的电流转为电压,并将此电压引入境脚。当负载短路或其它原因引起功率管电流增加,并使取样电阻上的电压超过1V时,⑥脚就停止脉冲输出,这样就可以有效的保护功率管不受损坏。



2、TOP224P构成的12V、20W开关直流稳压电源电路
由TOP224P构成的 12V、20W开关直流稳压电源电路如图所示。

电路中使用两片集成电路:TOP224P型三端单片开关电源(IC1),PC817A型线性光耦合器 (IC2)。交流电源经过UR和Cl整流滤波后产生直流高压Ui,给高频变压器T的一次绕组供电。

VDz1和VD1能将漏感产生的尖峰电压钳位到安全值, 并能衰减振铃电压。VDz1采用反向击穿电压为200V的P6KE200型瞬态电压抑制器,VDl选用1A/600V的UF4005型超快恢复二极管。

二 次绕组电压通过V砬、C2、Ll和C3整流滤波,获得12V输出电压Uo。Uo值是由VDz2稳定电压Uz2、光耦中LED的正向压降UF、R1上的压降 这三者之和来设定的。

改变高频变压器的匝数比和VDz2的稳压值,还可获得其他输出电压值。R2和VDz2五还为12V输出提供一个假负载,用以提高轻载 时的负载调整率。反馈绕组电压经VD3和C4整流滤波后,供给TOP224P所需偏压。由R2和VDz2来调节控制端电流,通过改变输出占空比达到稳压目 的。

共模扼流圈L2能减小由一次绕组接D端的高压开关波形所产生的共模泄漏电流。C7为保护电容,用于滤掉由一次、二次绕组耦合电容引起的干扰。C6可减 小由一次绕组电流的基波与谐波所产生的差模泄漏电流。C5不仅能滤除加在控制端上的尖峰电流,而且决定自启动频率,它还与R1、R3一起对控制回路进行补偿。



本电源主要技术指标如下:
交流输人电压范围:u=85~265V;
输入电网频率:fLl=47~440Hz;
输出电压(Io=1.67A):Uo=12V;
最大输出电流:IOM=1.67A;
连续输出功率:Po=20W(TA=25℃,或15W(TA=50℃);
电压调整率:η=78%;
输出纹波电压的最大值:±60mV;
工作温度范围:TA=0~50℃。


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