一、 開關(guān)電源的電路組成:
開關(guān)電源的主要電路是由輸入電磁干擾濾波器(EMI)、整流濾波電路、功率變換電路、PWM控制器電路、輸出整流濾波電路組成。輔助電路有輸入過欠壓保護(hù)電路、輸出過欠壓保護(hù)電路、輸出過流保護(hù)電路、輸出短路保護(hù)電路等。
開關(guān)電源的電路組成方框圖如下:
常見的電路圖:
工作原理:
R4、C3、R5、R6、C4、D1、D2 組成緩沖器,和開關(guān) MOS 管并接,使開關(guān)管電壓應(yīng)力減少,EMI 減少,不發(fā)生二次擊穿。在開關(guān)管 Q1 關(guān)斷時,變壓器的原邊線圈易產(chǎn)生尖峰電壓和尖峰電流,這些元件組合一起,能很好地吸收尖峰電壓和電流。從 R3 測得的電流峰值信號參與當(dāng)前工作周波的占空比控制,因此是當(dāng)前工作周波的電流限制。當(dāng) R5 上的電壓達(dá)到 1V時,UC3842 停止工作,開關(guān)管 Q1 立即關(guān)斷 。
有驅(qū)動變壓器的功率變換電路:T2 為驅(qū)動變壓器,T1 為開關(guān)變壓器,TR1 為電流環(huán)。
二 、防浪涌軟啟動電路
開關(guān)電源的輸入電路大都采用電容濾波型整流電路,在進(jìn)線電源合閘瞬間,由于電容器上的初始電壓為零,電容器充電瞬間會形成很大的浪涌電流,特別是大功率開關(guān)電源,采用容量較大的濾波電容器,使浪涌電流達(dá)100 A以上。在電源接通瞬間如此大的浪涌電流,重者往往會導(dǎo)致輸入熔斷器燒斷或合閘開關(guān)的觸點燒壞,整流橋過流損壞;輕者也會使空氣開關(guān)合不上閘[4]。上述現(xiàn)象均會造成開關(guān)電源無法正常工作,為此幾乎所有的開關(guān)電源都設(shè)置了防止流涌電流的軟啟動電路,以保證電源正常而可靠運行。防浪涌軟啟動電路通常有晶閘管保護(hù)法和繼電器保護(hù)法兩大類。
1 晶閘管保護(hù)法
采用晶閘管和限流電阻組成的防浪涌電流電路
2? 繼電器保護(hù)法
采用繼電器 K 和限流電阻R1構(gòu)成的防浪涌電流電路
圖是采用繼電器K和限流電阻R1構(gòu)成的防浪涌電流電路。電源接通瞬間,輸入電壓經(jīng)整流(D1~D4)和限流電阻R1對濾波電容器C1充電,防止接通瞬間的浪涌電流,同時輔助電源Vcc 經(jīng)電阻R2對并接于繼電器K線包的電容器C2充電,當(dāng)C2上的電壓達(dá)到繼電器K的動作電壓時,K動作,其觸點K1.1閉合而旁路限流電阻R1,電源進(jìn)入正常運行狀態(tài)。限流的延遲時間取決于時間常數(shù)(R2C2),通常選取為0.3~0.5 s。
3? 過壓、欠壓及過熱保護(hù)電路
進(jìn)線電源過壓及欠壓對開關(guān)電源造成的危害,主要表現(xiàn)在器件因承受的電壓及電流能力超出正常使用的范圍而損壞,同時因電氣性能指標(biāo)被破壞而不能滿足要求。因此對輸入電源的上限和下限要有所限制,為此采用過壓、欠壓保護(hù)以提高電源的可靠性和安全性。
編輯點評:本文較系統(tǒng)地研究了開關(guān)電源的原理及防浪涌電流的軟啟動,防過壓、欠壓、過熱、過流、短路、缺相等保護(hù)電路。為開關(guān)電源的設(shè)計和保障開關(guān)電源安全可靠工作提供了經(jīng)驗。
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