一種高壓開關(guān)穩(wěn)壓電源電路情況詳解

2012年10月18日 10:49上海怡珠電氣有限公司點(diǎn)擊量：3209

1、開關(guān)穩(wěn)壓電路的工作原理

開關(guān)穩(wěn)壓電源由輸入部分、功率轉(zhuǎn)換部分、輸出部分、控制部分組成。功率轉(zhuǎn)換部分是開關(guān)電源的核心，它對非穩(wěn)定直流進(jìn)行高頻斬波并完成輸出所需要的變換功能。它主要由開關(guān)三極管和高頻變壓器組成，電路如圖1（a）所示，波形如圖1（b）所示。

Ui是用電網(wǎng)交流220V直接整流濾波得到的直流高壓（這樣可省去工頻變壓器）。高頻變壓器的原繞組為N1，N2為變壓器副繞組，供輸出用。N3為基極正反饋繞組，R1是啟動(dòng)電阻，R2是限流電阻。

加上電源時(shí)，電流通過R1流向開關(guān)管T的基極，使T導(dǎo)通。此時(shí)變壓器副邊的二極管反向偏置，于是T集電極電流和變壓器繞組N1中電流相等。由于是從零起動(dòng)，基極電流不大，就能使T導(dǎo)通。原繞組N1通過電流，產(chǎn)生上正下負(fù)的感應(yīng)電壓，經(jīng)磁芯耦合，反饋繞組N3也產(chǎn)生感應(yīng)電壓UL3，并向T的基極注入iB，使T進(jìn)一步導(dǎo)通，即UL3增加，iB增大，使iC進(jìn)一步增大，這是一個(gè)正反饋雪崩過程。

在T導(dǎo)通期間，副邊因二極管反偏沒有電流。當(dāng)T進(jìn)入高飽和區(qū)后，iC的變化率減小，原邊N1繞組感應(yīng)電壓下降，同時(shí)反饋繞組N3電壓下降，造成iB下降，iC下降，這再次形成一個(gè)正反饋雪崩過程，使開關(guān)管迅速截止。T的導(dǎo)通時(shí)間TON取決于iC達(dá)到飽和的時(shí)間。

T導(dǎo)通期間，副邊電路截止，原邊線圈儲能。T截止時(shí)，N1的感應(yīng)電壓上負(fù)下正，相應(yīng)地N3的電壓上負(fù)下正，保證T截止，同時(shí)副邊N2電壓上正下負(fù)，D導(dǎo)通。由N2通過D向負(fù)載傳送能量，副邊繞組中電流iD線性下降，直到iD=0，電路恢復(fù)起始狀態(tài)，開始一個(gè)新的周期，T再次導(dǎo)通。TOFF取決于副邊繞組放電到零的時(shí)間。輸出電壓與開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)間成正比。

2、開關(guān)穩(wěn)壓電源的構(gòu)成及穩(wěn)壓過程

開關(guān)電源電路如圖2所示。下面對這個(gè)電路的各個(gè)主要組成部分的作用及原理作分析。

2.1、輸入部分

RT1、C1為輸入濾波器（RC低通濾波器），L1、C2、C3為共模濾波器，可以衰減、削弱共模干擾，V1為全橋電路，橋式整流可防止輸入電源極性接反燒壞電源電路，C4為濾波電容，R2、C5、V2構(gòu)成主繞組吸收網(wǎng)絡(luò)，其作用在后面保護(hù)部分詳細(xì)敘述。

2.2、功率部分和部分驅(qū)動(dòng)電路

V4為開關(guān)管，R1、R4為啟動(dòng)電阻，R5、C6及反饋繞組構(gòu)成正反饋開關(guān)管驅(qū)動(dòng)電路，V6、R7構(gòu)成過激保護(hù)電路，R3、C8構(gòu)成開關(guān)管吸收網(wǎng)絡(luò)，減小其開關(guān)噪聲。

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