開(kāi)關(guān)模式電源電路圖合集,請(qǐng)速速收藏
我們都知道開(kāi)關(guān)模式電源(Switch Mode Power Supply,簡(jiǎn)稱SMPS),又稱交換式電源、開(kāi)關(guān)變換器,是一種高頻化電能轉(zhuǎn)換裝置,是電源供應(yīng)器的一種。其功能是將一個(gè)位準(zhǔn)的電壓,透過(guò)不同形式的架構(gòu)轉(zhuǎn)換為用戶端所需求的電壓或電流。1、PWM 開(kāi)關(guān)電源集成控制 IC-UC3842 工作原理
UC3842 工作原理
下圖為 UC3842 內(nèi)部框圖和引腳圖,UC3842 采用固定工作頻率脈沖寬度可控調(diào)制方式,共有 8 個(gè)引腳,各腳功能如下:①腳是誤差放大器的輸出端,外接阻容元件用于改善誤差放大器的增益和頻率特性;②腳是反饋電壓輸入端,此腳電壓與誤差放大器同相端的 2.5V 基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較,產(chǎn)生誤差電壓,從而控制脈沖寬度;③腳為電流檢測(cè)輸入端, 當(dāng)檢測(cè)電壓超過(guò) 1V 時(shí)縮小脈沖寬度使電源處于間歇工作狀態(tài);④腳為定時(shí)端,內(nèi)部振蕩器的工作頻率由外接的阻容時(shí)間常數(shù)決定,f=1.8/(RT×CT);⑤腳為公共地 . 端;⑥腳為推挽輸出端,內(nèi)部為圖騰柱式,上升、下降時(shí)間僅為 50ns 驅(qū)動(dòng)能力為±1A ;⑦腳是直流電源供電端,具有欠、過(guò)壓鎖定功能,芯片功耗為 15mW;⑧腳為 5V 基準(zhǔn)電壓輸出端,有 50mA 的負(fù)載能力。
UC3842 內(nèi)部原理框圖
UC3842 是一種性能優(yōu)異、應(yīng)用廣泛、結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單的 PWM 開(kāi)關(guān)電源集成控制器,由于它只有一個(gè)輸出端,所以主要用于音 . 端控制的開(kāi)關(guān)電源。
UC3842 7 腳為電壓輸入端,其啟動(dòng)電壓范圍為 16-34V。在電源啟動(dòng)時(shí),VCC﹤16V,輸入電壓施密物比較器輸出為 0,此時(shí)無(wú)基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生,電路不工作;當(dāng) Vcc﹥16V 時(shí)輸入電壓施密特比較器送出高電平到 5V 蕨 . 穩(wěn)壓器,產(chǎn)生 5V 基準(zhǔn)電壓,此電壓一方面供 . 銷內(nèi)部電路工作,另一方面通過(guò)⑧腳向外部提供參考電壓。一旦施密特比較器翻轉(zhuǎn)為高電平(芯片開(kāi)始工作以后),Vcc 可以在 10V-34V 范圍內(nèi)變化而不影響電路的工作狀態(tài)。當(dāng) Vcc 低于 10V 時(shí),施密特比較器又翻轉(zhuǎn)為低電平,電路停止工作。
當(dāng)基準(zhǔn)穩(wěn)壓源有 5V 基準(zhǔn)電壓輸出時(shí),基準(zhǔn)電壓檢測(cè)邏輯比較器即達(dá) . 出高電平信號(hào)到輸出電路。同時(shí),振蕩器將根據(jù)④腳外接 Rt、Ct 參數(shù)產(chǎn)生 f=/Rt.Ct 的振蕩信號(hào),此信號(hào)一路直接加到圖騰柱電路的輸入端,另一路加到 PWM 脈寬 . 制 RS 觸發(fā)器的置位端,RS 型 PWN 脈寬調(diào)制器的 R 端接電流檢測(cè)比較器輸出端。R 端為占空調(diào)節(jié)控制端,當(dāng) R 電壓上升時(shí),Q 端脈沖加寬,同時(shí)⑥腳送出脈寬也加寬(占空比增多);當(dāng) R 端電壓下降時(shí),Q 端脈沖變窄,同時(shí) ⑥腳送出脈寬也變變窄(占空比減小)。
UC3842 各點(diǎn)時(shí)序如圖所示,只有當(dāng) E 點(diǎn)為高電平時(shí)才有信號(hào)輸出 ,并且 a、b 點(diǎn)全為高電平時(shí),d 點(diǎn)才送出高電平,c 點(diǎn)送出低電平,否則 d 點(diǎn)送出低電平,c 點(diǎn)送出高電平。②腳一般接輸出電壓取樣信號(hào),也稱反饋信號(hào)。當(dāng)② 腳電壓上升時(shí),①腳電壓將下降,R 端電壓亦隨之下降,于是⑥腳脈沖變窄;反之,⑥腳脈沖變寬。③腳為電流傳感端,通常在功率管的源極或發(fā)射極串入一小阻值取樣電阻,將流過(guò)開(kāi)關(guān)管的電流轉(zhuǎn)為電壓,并將此電壓引入 . 境腳。當(dāng)負(fù)載短路或其它原因引起功率管電流增加,并使取樣電阻上的電壓超過(guò) 1V 時(shí),⑥腳就停止脈沖輸出,這樣就可以有效的保護(hù)功率管不受損壞。
2、TOP224P 構(gòu)成的 12V、20W 開(kāi)關(guān)直流穩(wěn)壓電源電路
由 TOP224P 構(gòu)成的 12V、20W 開(kāi)關(guān)直流穩(wěn)壓電源電路如圖所示。電路中使用兩片集成電路:TOP224P 型三端單片開(kāi)關(guān)電源(IC1),pc817A 型線性光耦合器 (IC2)。交流電源經(jīng)過(guò) UR 和 Cl 整流濾波后產(chǎn)生直流高壓 Ui,給高頻變壓器 T 的一次繞組供電。VDz1、VD1 能將漏感產(chǎn)生的尖峰電壓鉗位到安全值, 并能衰減振鈴電壓。VDz1 采用反向擊穿電壓為 200V 的 P6KE200 型瞬態(tài)電壓抑制器,VDl 選用 1A/600V 的 UF4005 型超快恢復(fù)二極管。
二次繞組電壓通過(guò) V 砬、C2、Ll 和 C3 整流濾波,獲得 12V 輸出電壓 Uo。Uo 值是由 VDz2 穩(wěn)定電壓 Uz2、光耦中 LED 的正向壓降 UF、R1 上的壓降這三者之和來(lái)設(shè)定的。改變高頻變壓器的匝數(shù)比和 VDz2 的穩(wěn)壓值,還可獲得其他輸出電壓值。R2、VDz2 五還為 12V 輸出提供一個(gè)假負(fù)載,用以提高輕載時(shí)的負(fù)載調(diào)整率。反饋繞組電壓經(jīng) VD3 和 C4 整流濾波后,供給 TOP224P 所需偏壓。由 R2 和 VDz2 來(lái)調(diào)節(jié)控制端電流,通過(guò)改變輸出占空比達(dá)到穩(wěn)壓目的。
共模扼流圈 L2 能減小由一次繞組接 D 端的高壓開(kāi)關(guān)波形所產(chǎn)生的共模泄漏電流。C7 為保護(hù)電容,用于濾掉由一次、二次繞組耦合電容引起的干擾。C6 可減小由一次繞組電流的基波與諧波所產(chǎn)生的差模泄漏電流。C5 不僅能濾除加在控制端上的尖峰電流,而且決定自啟動(dòng)頻率,它還與 R1、R3 一起對(duì)控制回路進(jìn)行補(bǔ)償。