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開關電源之各功能電路原理和PCB布線之二

來源:東莞市成良智能科技   發(fā)布時間:2019-08-14   點擊量:1240



開關電源各電路之輸出整流濾波電路: 
1、 正激式整流電路:
T1為開關變壓器,其初極和次極的相位同相。D1為整流二極管,D2為續(xù)流二極管,R1、C1、R2、C2為削尖峰電路。L1為續(xù)流電感,C4、L2、C5組成π型濾波器。
2、 反激式整流電路:

工作原理:當變壓器次級上端為正時,電流經(jīng)C2、R5、R6、R7使Q2導通,電路構(gòu)成回路,Q2為整流管。Q1柵極由于處于反偏而截止。當變壓器次級下端為正時,電流經(jīng)C3、R4、R2使Q1導通,Q1為續(xù)流管。Q2柵極由于處于反偏而截止。L2為續(xù)流電感,C6、L1、C7組成π型濾波器。R1、C1、R9、C4為削尖峰電路。

開關電源各電路之穩(wěn)壓環(huán)路原理: 

開關電源之電路的工作原理: 當輸出U0升高,經(jīng)取樣電阻R7、R8、R10、VR1分壓后,U1③腳電壓升高,當其超過U1②腳基準電壓后U1①腳輸出高電平,使Q1導通,光耦OT1發(fā)光二極管發(fā)光,光電三極管導通,UC3842①腳電位相應變低,從而改變U1⑥腳輸出占空比減小,U0降低。 當輸出U0降低時,U1③腳電壓降低,當其低過U1②腳基準電壓后U1①腳輸出低電平,Q1不導通,光耦OT1發(fā)光二極管不發(fā)光,光電三極管不導通,UC3842①腳電位升高,從而改變U1⑥腳輸出占空比增大,U0降低。

周而復始,從而使輸出電壓保持穩(wěn)定。調(diào)節(jié)VR1可改變輸出電壓值。 反饋環(huán)路是影響開關電源穩(wěn)定性的重要電路。如反饋電阻電容錯、漏、虛焊等,會產(chǎn)生自激振蕩,故障現(xiàn)象為:波形異常,空、滿載振蕩,輸出電壓不穩(wěn)定等。

開關電源各電路之短路保護電路: 1、在輸出端短路的情況下,PWM控制電路能夠把輸出電流限制在一個安全范圍內(nèi),它可以用多種方法來實現(xiàn)限流電路,當功率限流在短路時不起作用時,只有另增設一部分電路。

2、開關電源之短路保護電路通常有兩種,小功率短路保護電路,其原理簡述如下:
當輸出電路短路,輸出電壓消失,光耦OT1不導通,UC3842①腳電壓上升至5V左右,R1與R2的分壓超過TL431基準,使之導通,UC3842⑦腳VCC電位被拉低,IC停止工作。UC3842停止工作后①腳電位消失,TL431不導通UC3842⑦腳電位上升,UC3842重新啟動,周而復始。當短路現(xiàn)象消失后,電路可以自動恢復成正常工作狀態(tài)。 

3、中功率短路保護電路,其原理簡述如下:
當輸出短路,UC3842①腳電壓上升,U1 ③腳 電位高于②腳時,比較器翻轉(zhuǎn)①腳輸出高電位,給 C1充電,當C1兩端電壓超過⑤腳基準電壓時 U1⑦腳輸出低電位,UC3842①腳低于1V,UCC3842 停止工作,輸出電壓為0V,周而復始,當短路 消失后電路正常工作。R2、C1是充放電時間常數(shù), 阻值不對時短路保護不起作用。
4、開關電源之常見的限流、短路保護電路。其工作原理簡述如下:
當開關電源之輸出電路短路或過流,變壓器原邊電流增大,R3 兩端電壓降增大,③腳電壓升高,UC3842⑥腳輸出占空 比逐漸增大,③腳電壓超過1V時,UC3842關閉無輸出。 

5、用電流互感器取樣電流的保護電路
有著功耗小,但成本高和電路較為復雜,其工作原 理簡述如下: 輸出電路短路或電流過大,TR1次級線圈感 應的電壓就越高,當UC3842③腳超過1伏,UC3842 停止工作,周而復始,當短路或過載消失,電路自行恢復。

開關電源之PCB布線
開關電源中包含有高頻信號,PCB上任何印制線都可以起到天線的作用,印制線的長度和寬度會影響其阻抗和感抗,從而影響頻率響應。即使是通過直流信號的印制線也會從鄰近的印制線耦合到射頻信號并造成電路問題(甚至再次輻射出干擾信號)。因此應將所有通過交流電流的印制線設計得盡可能短而寬,這意味著必須將所有連接到印制線和連接到其他開關電源線的元器件放置得很近。

開關電源之印制線的長度與其表現(xiàn)出的電感量和阻抗成正比,而寬度則與印制線的電感量和阻抗成反比。長度反映出印制線響應的波長,長度越長,印制線能發(fā)送和接收電磁波的頻率越低,它就能輻射出更多的射頻能量。根據(jù)印制線路板電流的大小,盡量加租電源線寬度,減少環(huán)路電阻。 同時、使電源線、地線的走向和電流的方向一致。

這樣有助于增強抗噪聲能力。接地是開關電源四個電流回路的底層支路,作為電路的公共參考點起著很重要的作用,它是控制干擾的重要方法。因此,在布局中應仔細考慮接地線的放置,將各種接地混合會造成開關電源工作不穩(wěn)定。


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