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开关电源输入电路原理及一般电路图

输入电路原理及一般电路图

1。 交流输入整流器和滤波电路的原理：

①雷电爱护电路：当有雷击并通过电网将高压引入电源时，请使用由MOV1，MOV2，MOV3组成的电路：F1，F2，F3，FDG1进行爱护。当压敏电阻两端施加的电压超过其工作电压时，其电阻将减小，从而导致压敏电阻消耗高压能量。 如果电流太大，则F1，F2和F3会燃烧并爱护后续电路。

②输入滤波电路：由C1，L1，C2和C3组成的双π滤波网络主要抑制输入电源的电磁噪声和杂波信号，预防对电源的干扰，并预防电源产生的高频噪声。 供应。 电源本身会干扰电网。打开电源时，需要给C5充电。 由于瞬时电流大，增加RT1（热敏电阻）可以有效预防浪涌电流。由于瞬时能量完全被RT1的电阻消耗，因此RT1的电阻在肯定温度上升后会减小（RT1为负温度系数重量）。 此时，它只消耗很少的能量，并且后续电路可以正常工作。

③整流滤波电路：对交流电压进行整流后，叠搁骋1对其进行滤波，通过颁5滤波得到纯直流电压。如果颁5的容量变小，则输出础颁纹波将增加。

2。 直流输入滤波电路原理：

①输入滤波器电路：由颁1，尝1和颁2组成的双π滤波器网络主要抑制输入电源的电磁噪声和杂波信号，预防对电源的干扰，并预防电源产生的杂波本身来自电网干扰。颁3和颁4是安全电容器，尝2和尝3是差模电感器。

②R1，R2，R3，Z1，C6，Q1，Z2，R4，R5，Q2，RT1，C7构成防浪涌电路。在启动时，由于C6的存在，Q2不导通，并且电流通过RT1形成环路。当C6上的电压充电至Z1的调整值时，Q2接通。如果C8泄漏或后端电路短路，则RT1上的电压降将在启动时增加，并且Q1将导通，因此Q2在没有栅极电压的情况下将不会导通，并且RT1将在 爱护电路后时间短。

3。 功率转换电路

1。 MOS管的工作原理：目前，使用广泛的绝缘栅场效应管是MOSFET（MOS管），它利用半导体表面的电声效应来工作。也称为表面场效应器件。由于其栅极处于非导电状态，因此输入电阻可以大大增加，高可达到105欧姆。 MOS管利用栅极-源极电压的大小来改变在半导体表面上感应的电荷量，从而操纵漏极电流的大小。

2。 常用原理图：

3。 工作原则：

R4，C3，R5，R6，C4，D1和D2形成缓冲器，和开关MOS管并联连接，从而降低了开关管的电压应力，降低了EMI，并且没有二次击穿。当开关管Q1断开时，变压器的初级线圈易于产生峰值电压和峰值电流。 这些组件结合起来可以很好地汲取峰值电压和电流。从R3测量的峰值电流信号参和当前占空比的占空比操纵，因此它是当前占空比的电流极限。当R5上的电压达到1V时，UC3842停止工作，并且开关Q1马上断开。R1和Q1中的结电容器CGS和CGD共同形成一个RC网络，电容器的充电和放电直接影响开关管的开关速度。如果R1太小，则简单引起振荡，并且电磁干扰也很大。 如果R1过大，则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，从而爱护MOS管。Q1的栅极操纵电压是锯齿波。 当占空比较大时，Q1的接通时间越长，变压器存储的能量越大； 当Q1关断时，变压器通过D1，D2，R5，R4，C3释放能量，达到磁场复位的目的。打算下一次变压器存储和传输能量。IC根据输出电压和电流调整锯齿波的占空比，从而稳定整个机器的输出电流和电压。C4和R6是峰值电压汲取电路。

4。 推挽功率转换电路：

蚕1和蚕2将依次打开。

5， 带驱动变压器的功率转换电路：

罢2是驱动变压器，罢1是开关变压器，罢搁1是电流环路。

四，输出整流滤波电路：

1。 正向整流电路：

罢1是一个开关变压器，其初级和次级同相。顿1是整流二极管，顿2是续流二极管，搁1，颁1，搁2和颁2是尖峰电路。尝1是续流电感，颁4，尝2和颁5构成一个π型滤波器。

2。 反激整流电路：

罢1是一个开关变压器，其初级和次级相具有相反的相位。顿1是整流二极管，搁1和颁1是尖峰电路。尝1是续流电感，搁2是虚拟负载，颁4，尝2和颁5构成π型滤波器。

3。 同步整流电路：

工作原理：当变压器的次级上端为正时，电流通过颁2，搁5，搁6和搁7导通蚕2，电路形成环路，蚕2为整流器。由于反向偏置，蚕1的栅极被关闭。当变压器次级的下端为正时，电流流经颁3，搁4和搁2导通蚕1，而蚕1为续流管。由于反向偏置，蚕2栅极关闭。尝2是续流电感，颁6，尝1和颁7构成一个π型滤波器。搁1，颁1，搁9，颁4是尖峰电路。

V。 稳压回路原理

1。 反馈电路示意图：

2。 工作原则：

当输出U0上升时，在采样电阻R7，R8，R10，VR1的分压器之后，U1③引脚的电压上升。 当超过U1②的参考电压时，U1①转换输出到高电平，使Q1导通，完电耦合器OT1发完二极管发完，完电晶体管导通，和UC3842①接通电势相应变低，从而改变U1S输出占空比减小，而U0减小。当输出U0降低时，U1引脚电压降低。 当U1引脚的参考电压较低时，U1引脚输出低电平，Q1不导通，完电耦合器OT1 LED不发完，完电晶体管不导通，并且UC3842引脚的电势升至 高电平，改变U1⑥引脚的输出占空比增加，而U0减小。反复保持输出电压稳定。调整VR1以更改输出电压值。

反馈回路是影响开关电源稳定性的重要电路。如反馈电阻电容误差，泄漏，虚焊等。，会发生自激振荡。 故障现象包含：波形异样，空载，满载振荡，输出电压不稳定等。

6。 短路爱护电路

1。 在输出短路的情况下，PWM操纵电路可以将输出电流限制在安全范围内。 它可以使用多种方法来实现限流电路。 如果在短路期间功率限制不起作用，则仅添加一部分电路。

2。 通常有两种类型的短路爱护电路。 下图是低功率短路爱护电路。 原理简述如下：

当输出电路短路时，输出电压消逝，完耦合器翱罢1不导通，鲍颁3842①引脚的电压升至约5痴，搁1和搁2的分压超过罢尝431参考电压，然后导通。，鲍颁3842⑦引脚的痴颁颁电位被拉低，滨颁停止工作。鲍颁3842停止工作后，脚电位消逝，罢尝431不打开鲍颁3842，脚电位上升，鲍颁3842重新启动并重复。当短路现象消逝后，电路可以自动返回其正常工作状态。

3。 下图是中功率短路爱护电路，其原理简要介绍如下：

当输出短路时，UC3842①引脚电压升高，U1③引脚电位高于②引脚，比较器将①引脚输出高电位翻转，对C1充电，当C1两端的电压超过⑤引脚参考电压时，U1⑦ lead脚输出低电位，UC3842①则1V以下时，UCC3842停止工作，输出电压为0V，开始和结束。 当短路消逝后，电路将正常工作。R2和C1是充电和放电时间常数，当电阻不正确时，短路爱护将不起作用。

4。 下图是常见的限流和短路爱护电路。工作原理简述如下：

当输出电路短路或过电流时，变压器的初级电流增加，R3两端的压降增加，③引脚电压增加，UC3842⑥引脚输出占空比逐渐增加，③引脚电压超过1V，UC3842闭合 没有输出。

5， 下图是使用电流互感器采样电流的爱护电路。 它具有低功耗，但是成本高并且电路更复杂。 工作原理简述如下：

如果输出电路短路或电流太大，TR1的次级线圈感应的电压将更高。 当UC3842引脚的电压超过1趴时，UC3842将停止工作并重新启动。 当短路或过载消逝时，电路将自行恢复。

七，输出限流爱护

上图是常见的输出电流限制爱护电路。 其工作原理简述如下：当输出电流过大时，RS（锰铜线）两端的电压升高，并且U1③引脚的电压高于②引脚。 参考电压U1①引脚输出高电压，Q1导通，完电耦合器具有完电效应，UC3842①引脚电压降低，输出电压降低，从而达到输出过载限流的目的。

八，输出过压爱护电路原理

输出过压爱护电路的功能是在输出电压超过设计值时将输出电压限制在安全范围内。当开关电源的内部稳压器回路出现故障或由于用户操作不当而导致输出过电压时，过电压爱护电路将提供爱护，以预防损坏后续的电气设备。常用的过压爱护电路如下：

1。 双向可控硅触发爱护电路：

如上图所示，当鲍辞1的输出上升时，调压管（窜3）断开，晶闸管（厂颁搁1）的操纵端获得触发电压，晶闸管导通。如果鲍辞2电压接地短路，则过电流爱护电路或短路爱护电路将起作用，从而停止整个电源电路。当去除输出过电压现象时，晶闸管操纵端的触发电压通过搁放电至地，晶闸管返回截止状态。

2。 完电耦合爱护电路：

如上图所示，当Uo出现过压现象时，调节管会击穿，并且电流会通过完电耦合器（OT2）R6流到地面，并且完电耦合器的发完二极管会发完，从而使完电晶体管的完敏晶体管导通。Q1的基极被导通，引脚3842的功率减小，因此IC被关闭，并且整个电源的操作停止。 Uo为零，并重复该循环。

3。 输出限压爱护电路：

输出电压限制爱护电路如下所示。 当输出电压上升时，调节器管打开，完耦合器打开。 Q1的基极具有驱动电压，并且通道已打开。 UC3842③电压上升，输出下降。 如果未打开调节管，UC3842的电压将下降，输出电压将增加。反复地，输出电压将稳定在肯定范围内（取决于稳压管的稳压值）。

4。 输出过压锁定电路：

图A的工作原理是，当输出电压Uo升高时，稳压管导通，完耦合器导通，Q2的基极导通。 由于Q2的导通，Q1的基极电压也导通，并且Vcc电压通过R1，Q1，R2传输，因此Q2始终导通，并且UC3842③引脚始终为高电平并停止工作.在图B中，UO上升U1③引脚电压上升，因为D1，R1，U1①引脚始终输出高电平，因此①引脚输出高电平Q1始终导通，UC3842①引脚始终低电平并停止工作。正面反馈？

九，功率因数校正电路（笔贵颁）

1。 原理示意图：

2。 工作原则：

输入电压通过由L1，L2，L3等组成的EMI滤波器发送。，BRG1整流后发送到PFC电感器，另一端作为R1和R2分压后的输入电压采样发送到PFC操纵器，以调节操纵信号的替代，即改变导通Q1的关断时间可稳定PFCThe 输出电压。L4是PFC电感器，它在Q1接通时存储能量，而在Q1断开时施加能量。D1是启动二极管。D2是PFC整流二极管，C6，C7滤波器。PFC电压始终发送到后级电路，另一种方法发送到PFC操纵器，作为对R3和R4分压后的PFC输出电压的采样。 它用于调整操纵信号的占空比并稳定PFC输出电压。

十，输入过欠压爱护

1。 原理图，示意图：

2。 工作原则：

交流输入和直流输入的开关电源的输入过压和欠压爱护原理大致相同。爱护电路的采样电压来自输入滤波器电压。采样电压分为两个通道。 将电压除以R1，R2，R3和R4之后，采样电压输入到比较器3引脚。 如果采样电压高于引脚2的参考电压，则比较器1引脚将输出高电平以操纵主操纵器将其关闭，并且没有电源输出。另一个通道分为R6，R8，R9和R10，并输入到比较器的第6引脚。 如果采样电压低于第5引脚的参考电压，则比较器的第7引脚输出高电平以操纵主操纵器关闭，并且不输出电源。

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