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开关电源原理 ,附件在最后一页hEt开关114 一、 开关电源的电路组成： hEt开关114 开关电源的主要电路是由输入电磁干扰滤波器（ EMI ）、整流滤波电路、功率变换电路、 PWM 控制器电路、输出整流滤波电路组成。辅助电路有输入过欠压保护电路、输出过欠压保护电路、输出过流保护电路、输出短路保护电路等。 hEt开关114 开关电源的电路组成方框图如下： hEt开关114 二、 输入电路的原理及常见电路： hEt开关114 1 、 AC 输入整流滤波电路原理： hEt开关114 ① 防雷电路：当有雷击，产生高压经电网导入电源时，由 MOV1 、 MOV2 、 MOV3 ： F1 、 F2 、 F3 、 FDG1 组成的电路进行保护。当加在压敏电阻两端的电压超过其工作电压时，其阻值降低，使高压能量消耗在压敏电阻上，若电流过大， F1 、 F2 、 F3 会烧毁保护后级电路。 hEt开关114 ② 输入滤波电路： C1 、 L1 、 C2 、 C3 组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及杂波信号进行抑制，防止对电源干扰，同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。当电源开启瞬间，要对 C5 充电，由于瞬间电流大，加 RT1 （热敏电阻）就能有效的防止浪涌电流。因瞬时能量全消耗在 RT1 电阻上，一定时间后温度升高后 RT1 阻值减小（ RT1 是负温系数元件），这时它消耗的能量非常小，后级电路可正常工作。 hEt开关114 ③ 整流滤波电路：交流电压经 BRG1 整流后，经 C5 滤波后得到较为纯净的直流电压。若 C5 容量变小，输出的交流纹波将增大。 hEt开关114 2、 DC 输入滤波电路原理： hEt开关114 ① 输入滤波电路： C1 、 L1 、 C2 组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及杂波信号进行抑制，防止对电源干扰，同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。 C3 、 C4 为安规电容， L2 、 L3 为差模电感。 hEt开关114 ② R1 、 R2 、 R3 、 Z1 、 C6 、 Q1 、 Z2 、 R4 、 R5 、 Q2 、 RT1 、 C7 组成抗浪涌电路。在起机的瞬间，由于 C6 的存在 Q2 不导通，电流经 RT1 构成回路。当 C6 上的电压充至 Z1 的稳压值时 Q2 导通。如果 C8 漏电或后级电路短路现象，在起机的瞬间电流在 RT1 上产生的压降增大， Q1 导通使 Q2 没有栅极电压不导通， RT1 将会在很短的时间烧毁，以保护后级电路。 hEt开关114 三、 功率变换电路： hEt开关114 1、 MOS 管的工作原理：目前应用最广泛的绝缘栅场效应管是 MOSFET （ MOS 管），是利用半导体表面的电声效应进行工作的。也称为表面场效应器件。由于它的栅极处于不导电状态，所以输入电阻可以大大提高，最高可达 105 欧姆， MOS 管是利用栅源电压的大小，来改变半导体表面感生电荷的多少，从而控制漏极电流的大小。 hEt开关114 2、 常见的原理图： hEt开关114 3 、 工作原理： hEt开关114 R4 、 C3 、 R5 、 R6 、 C4 、 D1 、 D2 组成缓冲器，和开关 MOS 管并接，使开关管电压应力减少， EMI 减少，不发生二次击穿。在开关管 Q1 关断时，变压器的原边线圈易产生尖峰电压和尖峰电流，这些元件组合一起，能很好地吸收尖峰电压和电流。从 R3 测得的电流峰值信号参与当前工作周波的占空比控制，因此是当前工作周波的电流限制。当 R5 上的电压达到 1V 时， UC3842 停止工作，开关管 Q1 立即关断 。 hEt开关114 R1 和 Q1 中的结电容 CGS 、 CGD 一起组成 RC 网络，电容的充放电直接影响着开关管的开关速度。 R1 过小，易引起振荡，电磁干扰也会很大； R1 过大，会降低开关管的开关速度。 Z1 通常将 MOS 管的 GS 电压限制在 18V 以下，从而保护了 MOS 管。 hEt开关114 Q1 的栅极受控电压为锯形波，当其占空比越大时， Q1 导通时间越长，变压器所储存的能量也就越多；当 Q1 截止时，变压器通过 D1 、 D2 、 R5 、 R4 、 C3 释放能量，同时也达到了磁场复位的目的，为变压器的下一次存储、传递能量做好了准备。 IC 根据输出电压和电流时刻调整着⑥脚锯形波占空比的大小，从而稳定了整机的输出电流和电压。 hEt开关114 C4 和 R6 为尖峰电压吸收回路。 hEt开关114 4 、推挽式功率变换电路： hEt开关114 Q1 和 Q2 将轮流导通。 hEt开关114 5 、有驱动变压器的功率变换电路： hEt开关114 T2 为驱动变压器， T1 为开关变压器， TR1 为电流环。 hEt开关114 四、 输出整流滤波电路： hEt开关114 1、 正激式整流电路： hEt开关114 T1 为开关变压器，其初极和次极的相位同相。 D1 为整流二极管， D2 为续流二极管， R1 、 C1 、 R2 、 C2 为削尖峰电路。 L1 为续流电感， C4 、 L2 、 C5 组成π型滤波器。 hEt开关114 2、 反激式整流电路： hEt开关114 T1 为开关变压器，其初极和次极的相位相反。 D1 为整流二极管， R1 、 C1 为削尖峰电路。 L1 为续流电感， R2 为假负载， C4 、 L2 、 C5 组成π型滤波器。
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