3开关电源基本单元电路题稿.pptx

——开关电源维修技能实训 本章主要内容 主要内容 开关电源的基本单元电路 开关电源特殊电路介绍 实训： 熟悉开关电源 的基本单元电路 3.1 开关电源的基本单元电路 3.1.1 开关电源输入电路 3.1.2 开关电源的启动电路 3.1.3 开关电源的功率转换电路 3.1.4 开关电源的稳压控制电路 3.1.5 开关电源的保护电路 3.1.1 开关电源输入电路 开关电源输入电路包括交流抗干扰电路、整流电路、滤波电路等三个基本单元电路，如图所示。 1. 交流抗干扰电路 电源输入端的两根交流线上同时存在着共模和差模两种干扰信号。共模信号是指两根交流线上接收到的干扰信号，相对于参考点大小相等、方向相同（如电磁感应等干扰信号属于共模信号）；差模信号是指两根交流线接收到的干扰信号，相对于参考点，大小相等、方向相反(如电网电压瞬时波动等干扰信号属于差模信号）。 图示输入抗干扰滤波电路中，C1、C2用以滤除差模干扰电压信号，C4、C5用以滤除共模干扰电压信号，电感L1、L2称为共模扼流圈，在一个闭合高磁道率铁芯上绕制两个绕向相同的线圈，当共模电流以相同的方向流过两个线圈时，产生的磁通是相同的，有相互加强的作用，使每一线圈的共模阻抗增高，共模电流大大减弱，对共模电流信号有较强的抑制作用；反之，分析知对差模信号没有抑制作用。 2. 输入整流滤波电路 （1）整流电路 开关电源中输入部分的工频整流和滤波电路称为开关电源的输入整流滤波电路，见前图所示。D1D2D3D4构成桥式整流电路，将220V/50Hz的工频电网电压或其他的交流正弦波电压如右图（a）所示，进行全波桥式整流输出为单向脉动直流电压，如右图（b）所示，然后经电容滤波变成平滑的直电流，给功率变换电路提供输入电源。 提示：对于交流220V输入的开关电源，其整流二极管的反向耐压值应为600V，整流二极管的正向电流ID要根据开关电源的输出功率PO和转换效率η的要求来决定。通常在考虑开关电源的转换效率时，均要留有一定的裕量。一般取η=0.75，整流电路中的整流二极管的正向电流ID的计算公式为：ID = = 。 （2）滤波电路 电容器和电感器是基本的滤波元件，都可以进行滤波，在二极管导通时储存一部分能量，然后再释放出来，从而得到比较平滑的波形。 前图中C3就担任电容滤波电路作用，通常C3的容量较大，一般为100~200μF，耐压为输入交流电压有效值的2倍以上，通常取耐压值应大于400V。 技巧提示： 1. 电解电容因超过使用寿命期或电解液枯竭失效是造成电路故障的重要原因之一。 2. 一般，铝电解电器温度每升高10℃，寿命便减半，当温度为105℃时，其工作寿命仅为2000小时，铝固体电解电容器Os-Con，相同额定参数下，比一般铝电解（液态电解液）电容器使用寿命要长很多。 3. 降低滤波电容器的工作电压对延长电容器工作寿命作用不明显。 3.1.2 开关电源的启动电路 开关电源其开关管工作在饱和、截止的开关状态，必须要有一个激励脉冲作用到开关管的基极，并联型开关电源一般采用他激式电源，这个脉冲由专门的振荡电路产生，而振荡器的工作电压则由启动电路来提供。一般分为常规启动和受控式启动两种电路形式。 1. 常规启动电路 开关电源电路中，常规启动电路可用如右图电路形式表示。当接通电源后，市电经整流、滤波后，得到大约310V的直流电压，分为二路，一路经开关变压器的一级绕组送到开关管的漏极；另一路经R1、R2对C1充电，当C1两端电压达到一定值时，则PWM控制芯片的振荡电路开始工作，输出驱动脉冲控制VT1开关管工作。当开关电源正常工作后，开关变压器二次绕组上的感应脉冲电压经VD1整流C1滤波后产生直流电压，该电压取代启动电路，为PWM控制芯片的供电端供电。 2. 受控式启动电路 开关电源中，受控制式启动电路的基本构成形式如右图所示，和常规启动电路相比，增加了可控开关S，这个可控制开关S在实际电路中一般是三极管、场效应管或晶闸管等电路，由取自开关变压器反馈绕组的反馈信号去控制开关S的打开与关闭。开关S在启动时接通，启动后断开，由VD1、C1支路产生的电压替代启动电路工作。该种电路不仅功耗小且还大大降低了启动电路的故障率。 3.1.3 开关电源的功率转换电路 开关电源的功率变换电路是开关电源的核心电路，它由开关管和开关变压器（又称高频脉冲变压器）或电感元件组成，故障率较高，早期用三极管作为开关管，目前多用场效应管作为开关。 1. 开关功率变换电路的类型 功率变换电路的形式有多种，按储能电感与负载的连接方式可分为串联型、并联型和