开关电源的主电路、控制电路、检测电路、辅助电路关系分析

与非网 发表于 2020-09-11 12:10:23 收藏 已收藏
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开关电源的主电路、控制电路、检测电路、辅助电路关系分析

与非网 发表于 2020-09-11 12:10:23

开关电源的基本原理就是利用现代化电子技术,控制开关管开通和关断的比率和维持输出电源稳定的一种产品。

随着科技的进步,我们逐渐的将电源的模式由元器件组成线路转化为集成线路,现在我们看到多的开关电源一般是由脉冲宽度调制PWM控制芯片和MOS管共同构成的小型、轻量化和高效率的电子设备。

开关电源说白了其实就和小孩子玩搭积木是一个原理的,我们可以把线路中的电阻电容等器件理解成积木中的小单元,然后由这些小的单元通过合理的组装就能形成一些模块;就比如你要搭建一辆汽车,那么你需要的就是组装四个轮子,一个底盘,一个车身,一个引擎盖,一个后备箱,方向盘,座位等等,你把这些模块组装好了之后,以后你需要搭建其他类型的车就可以把里面的轮子、方向盘等模块拿出来使用,开关电源其实也是这个原理,你只要把各个模块的功能都了解了,那么当你需要某个模块时,就将其取出使用。

一般的开关电源从组成可以分为四个大的模块,分别为:主电路;控制电路;检测电路和辅助电路;用一张简单的图片来了解一下他们之间的联系:

所以我们今天就来讲一下电源的基本组成和工作时序

从图中,我们可以很容易的看出主电路这个大的模块里包含5个小模块,冲击电流限幅,这个线路主要用来限制接通市电时电源瞬间产生的充电电流,我们俗称冲击电流,一般的开关电源都会通过一个NTC热敏电阻来进行限制,高端一点的开关电源还会加上TVS避雷 管等一些器件进行进一步限制。

输入滤波器,一般采用在LN线之间加上差模电感,在L/N与大地之间加上共模电感,主要有两个功能,一个是为了滤除电网中存在的杂波,另一个是为了阻碍电源自身产生杂波传输反馈给电网。

整流滤波电路,这个电路就比较常见了,几乎所有电源都会使用到,主要功能就是将AC电压转换成比较平稳的DC电压,整流功能一般采用整流桥堆或者二极管来实现,滤波线路一般采用LC线路,或者滤波效果更加好一点的π型滤波线路。

功率转换电路,也就是我们电源的心脏部分,其中主要的元器件就是变压器,通过变压器绕组的不同来将高压直流转换为低压直流,具体计算可以参考之前变压器设计部分。

输出整流滤波线路,一般采用输出二极管加上π型滤波线路进行组合。

检测电路就比较简单,主要包含各种的保护线路和反馈线路,从主电路中检测各个信号是否正常,然后反馈给控制电路进行调整。

控制电路就是我们通常说的PWM线路,这个线路主要通过调节占空比来对输出电压进行调节,当然还有两种调节方式,一种叫做PFM,这个是通过调节频率对电源输出进行调节,另一种就是PWM和PFM的结合体。

辅助电源,在一般的开关电源里称为Standby线路,这个线路一般作用是起到提供辅助电压的作用,常见的就是通过线路得到一个稳定的VCC电压,然后提供给各个芯片。

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