开关电源电路结构特点及电路分析

开关电源包括一个交流输入滤波器电路,一个桥式整流电路(或桥式整流器堆栈),一个开关振荡器电路,一个开关变压器以及一个整流滤波器和输出电流,请参见下图。

由于开关振荡电路产生的高脉冲频率,可以大大减小变压器和电解电容器的体积; 开关脉冲的工作方式可以大大提高电源效率。

下图是典型的开关电源电路。

它由保险丝,互感滤波器,滤波电容器,桥式整流器,场效应管,开关振荡控制集成电路,开关变压器,光电耦合器,误差检测电路和采样电阻组成。

该电路可以分为交流输入电路单元,整流滤波电路单元,开关振荡器电路单元和次级输出电路单元。

1。 交流输入电路单元

它由保险丝F101,互感滤波器LF101,滤波电容器CX101,CY101,C Y102等组成。主要功能是滤除交流电路中的噪声和脉冲干扰。220V AC输入后,经过保险丝和滤波电容器后,被送到互感滤波器并输出。

2。 整流滤波电路单元

滤波后的220V AC经桥BD101整流,再由滤波电容器C101滤波,然后变为约300V的DC电压,该电压加到开关变压器T101的引脚1上并为集成开关提供DC偏置电压 振荡。 电路。

3。 开关振荡电路单元

它主要由开关场效应晶体管Q101,开关振荡控制集成电路和U101组成。

在工作期间,对220V AC电压进行整流并输出300V DC电压,该电压通过开关变压器T101的初级绕组1和2施加到开关晶体管Q101的漏极D。开关晶体管的源极S经由R111接地,并且栅极G由开关振荡集成电路的U101的引脚6控制。

300V的直流电压为U101的引脚1提供启动电压,以启动U101中的振荡器。 然后,U101为开关晶体管Q101的栅极G提供振荡信号,从而开关管Q101开始振荡,从而开关变压器T101的初级线圈产生开关电流。开关变压器的次级绕组3和4产生感应电流。 3针的输出经过整流和滤波以形成正反馈电压,并施加到U101的7针,从而保持振荡电路的工作并使开关电源进入正常工作状态。

4。 二次输出电路单元

该电路的次级输出电路分为两部分:一部分是+ 12V,+ 5V输出电路单元;另一部分是+ 5V输出电路单元。 另一部分是+ 5V输出电路单元。 另一部分是电压调节器控制电路单元。

+ 12V,+ 5V输出电路单元主要由开关变压器T101的次级线圈,双二极管,滤波电容器和电感组件组成。在开关电源开始振动之后,开关变压器T101的次级线圈输出开关脉冲信号,并且在整流和滤波电路之后输出+ 12V,+ 5V电压。

调压器控制电路单元主要由U101,光电耦合器PC201,错误检测电路U201(KIA431)和采样电阻R205,R211,R214,R210等组成。错误检测电路设置在+ 5V输出电路中,R205和R211的分压点用作采样点。当开关变压器的次级输出电压增加+ 12V或+ 5V时,U201的R端的电位通过采样电阻增加,U201的R端的电位升高,而K端的电压升高。 U201的减少。结果,在PC 201中的发光二极管中流动的光电二极管的电流增加,其发光亮度增加,并且光电晶体管的电导率增加。 最终,其内部振荡电路减小了输出驱动脉冲的占空比,从而缩短了开关Q101的导通时间并降低了输出电压。如果输出电压降低,则T101输出驱动脉冲的占空比增加,从而保持输出电压稳定。