开关电源电路图讲解视频

　　开关电源

　　开关电源是利用现代电力电子技术，控制开关管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源，开关电源一般由脉冲宽度调制（PWM）控制IC和MOSFET构成。随着电力电子技术的发展和创新，使得开关电源技术也在不断地创新。目前，开关电源以小型、轻量和高效率的特点被广泛应用几乎所有的电子设备，是当今电子信息产业飞速发展不可缺少的一种电源方式。

　　开关电源基本电路框图

　　交流电压经整流电路及滤波电路整流滤波后，变成含有一定脉动成份的直流电压，该电压进人高频变换器被转换成所需电压值的方波，最后再将这个方波电压经整流滤波变为所需要的直流电压。

　　控制电路为一脉冲宽度调制器，它主要由取样器、比较器、振荡器、脉宽调制及基准电压等电路构成。这部分电路目前已集成化，制成了各种开关电源用集成电路。控制电路用来调整高频开关元件的开关时间比例，以达到稳定输出电压的目的。

　　

　　开关电源基本原理

　　

　　开关电源的基本原理如图所示。主要由以下7部分构成：

　　1）输入整流滤波器，包括整流桥和输入滤波电容;

　　2）单片开关电源，内含功率开关管和控制器（含振荡器、基准电压源、误差放大器和PWM比较器），MOSFET;

　　3）漏极钳位保护电路;

　　4）高频变压器;

　　5）输出整流滤波器;

　　6）光耦反馈电路;

　　7）偏置电路，给光耦合器的光敏提供偏压。

　　稳压原理分析如下：

　　当由于某种原因致使V上升，这时LED上的电流就提高，经过光耦器使接收管的发射极电流上升，进而使TOPSWITCH的控制端电流变大，占空比变小，导致V下降，从而达到稳压的作用。

　　开关电源电路图讲解（一）

　　

　　如图为一款30W，12V输出开关电源电路图。该电源电路具有成本低，元件数量少，小巧轻便，能效高，空载和待机功耗低等特点，在265V交流输人时的空载功耗小于250mW，在50°C环境下工作时输出功率为30W，无须使用外部散热片，具有精确的自动恢复、迟滞特性的过热关断功能，使PCB的温度在各种条件下均维持在安全范围内，在输出短路及反馈环路开环时进人到自动重启动保护状态，并具有出色的输人电压调整率和负载调整率，符合EN55022和CISPR-22B对EMI限制的要求，EMI裕量大于10dBuV。

　　开关电源电路图讲解（二）

　　12v开关电源电路图

　　

　　12v开关电源原理图讲解，该开关电源属于小功率开关电源，输入220V交流市电，输出12V直流电，最大输出电流1.3A，主要应用于小型设备的供电，比如楼宇监控设备等。其电原理图如图1所示。其控制核心器件为脉宽调制集成电路TL3843P（内含振荡器、脉宽调制比较器、逻辑控制器，具有过流、欠压等保护控制功能，最高工作频率可达500MHz.启动电流仅需ImA）。各引脚功能如下：（1）脚是内部误差放大器的输出端，通常与（2）脚之间有反馈网络，确定误差放大器的增益。（2）脚是反馈电压输入端，作为内部误差放大器的反相输入端，与同相输入端的基准电压（+2.5V）进行比较，产生误差控制电压，控制脉冲宽度。（6）脚过流检测输入端，当接人的电压高于1V时，禁止驱动脉冲的输出。（4）脚为RT/RC定时电阻和电容的公共接人端，用于产生锯齿振荡波。（5）脚为接地端。（6）脚为脉宽可调脉冲输出端。（7）脚为工作电压输入端（10V》Vi≤30V）。（8）脚为内部基准电压（VREF=5v）输出端。

　　开关电源电路图讲解（三）

　　24开关电源电路图

　　电路以UC3842振荡芯片为核心，构成逆变、整流电路。UC3842一种高性能单端输出式电流控制型脉宽调制器芯片，相关引脚功能及内部电路原理已有介绍，此处从略。AC220V电源经共模滤波器L1引入，能较好抑制从电网进入的和从电源本身向辐射的高频干扰，交流电压经桥式整流电路、电容C4滤波成为约280V的不稳定直流电压，作为由振荡芯片U1、开关管Q1、开关变压器T1及其它元件组成的逆变电路。逆变电路，可以分为四个电路部分讲解其电路工作原理。

　　

　　1、振荡回路：开关变压器的主绕组N1、Q1的漏--源极、R2（工作电流检测电阻）为电源工作电流的通路;本机启动电路与其它开关电源（启动电路由降压限流电阻组成）有所不同，启动电路由C5、D3、D4组成，提供一个“瞬态”的启动电流，二极管D2吸收反向电压，D3具有整流作用，保障加到U1的7脚的启动电流为正电流;电路起振后，由N2自供电绕组、D2、C5整流滤波电路，提供U1芯片的供电电压。这三个环节的正常运行，是电源能够振荡起来的先决条件。

　　当然，U1的4脚外接定时元件R48、C8和U1芯片本身，也构成了振荡回路的一部分。

　　电容式启动电路，当过载或短路故障发生时，电路能处于稳定的停振保护状态，不像电阻启动电路，会再现“打嗝”式间歇振荡现象。工作电流检测从电阻R2上取得，当故障状态引起工作过流异常增大时，U1的6脚输出PWM脉冲占空比减小，N1自供电绕组的感应电路也随之降低，当U1的7脚供电电压低于10V时，电路停振，负载电压为0，这是过流（过载或短路）引发U1内部欠电压保护电路动作导致的输出中止;工作电流异常增大时，R2上的电压降大于1V时，内部锁存器动作，电路停振，这是由过流引发U1内部过流保护动作导致输出中止。

　　2、稳压回路：开关变压器的N3绕组、D6、C13、C14等元件组成的24V电源，基准电压源TL1、光耦合器U2等元件构成了稳压控制回路。U1芯片和1、2脚外围元件R7、C12，也是稳压回路的一部分。实际上，TL1、U1组成了（相对于U1内部电压误差放大器）外部误差放大器，将输出24V的电压变化反馈回U1的反馈电压信号输入端。当24V输出电压上升时，U1的2脚电压上升，1脚电压下降，输出PWM脉冲占空比下降，输出电路回落。当输出电压异常上升时，U1的1脚下降为1V时，内部保护电路动作，电路停振。

　　3、保护回路：U1芯片本身和3脚外围电路构成过流保护回路;N1绕组上并联的D1、R1、C9元件构成了开关管的反向电压吸收保护电路，以提供Q1截止时的反向电流通路，保障Q1的工作安全;实质上稳压回路的电压反馈信号，也可看作是一路电压保护信号——当反馈电压幅度达一定值时，电路实施停振保护动作;24V的输出端并联有由R18、ZD2、单向晶闸管SCR组成的过压保护电路，当稳压电路失常，引起输出电压异常上升时，稳压二极管ZD2的击穿为SCR提供触发电流，SCR的导通形成一个“短路电流”信号，强制U1内部保护电路产生过流保护动作，电路处于停振状态。