導航:首頁 > 電器電路 > 開關電源電路圖講解

開關電源電路圖講解

發布時間:2022-03-25 09:36:30

『壹』 如何看懂開關電源電路

Protel等用於製作電路板的電路圖一般有原理圖和PCB板圖。PCB板圖直接拿去做電路板的版,原理圖是到電子元件級別權的電路原理構成圖,製作人一般會自己先劃分好原理圖的結構框架圖,在細致的給出每個框架的電子元件級別的電路。

『貳』 我想了解開關電源的工作原理和電路圖

一、開關式穩壓電源的基本工作原理

開關式穩壓電源接控制方式分為調寬式和調頻式兩種,在實際的應用中,調寬式使用得較多,在目前開發和使用的開關電源集成電路中,絕大多數也為脈寬調制型。因此下面就主要介紹調寬式開關穩壓電源。

調寬式開關穩壓電源的基本原理可參見下圖。

對於單極性矩形脈沖來說,其直流平均電壓Uo取決於矩形脈沖的寬度,脈沖越寬,其直流平均電壓值就越高。直流平均電壓U。可由公式計算,

即Uo=Um×T1/T

式中Um為矩形脈沖最大電壓值;T為矩形脈沖周期;T1為矩形脈沖寬度。

從上式可以看出,當Um與T不變時,直流平均電壓Uo將與脈沖寬度T1成正比。這樣,只要我們設法使脈沖寬度隨穩壓電源輸出電壓的增高而變窄,就可以達到穩定電壓的目的。

二、開關式穩壓電源的原理電路

1、基本電路

圖二開關電源基本電路框圖

開關式穩壓電源的基本電路框圖如圖二所示。

交流電壓經整流電路及濾波電路整流濾波後,變成含有一定脈動成份的直流電壓,該電壓進人高頻變換器被轉換成所需電壓值的方波,最後再將這個方波電壓經整流濾波變為所需要的直流電壓。

控制電路為一脈沖寬度調制器,它主要由取樣器、比較器、振盪器、脈寬調制及基準電壓等電路構成。這部分電路目前已集成化,製成了各種開關電源用集成電路。控制電路用來調整高頻開關元件的開關時間比例,以達到穩定輸出電壓的目的。

2.單端反激式開關電源

單端反激式開關電源的典型電路如圖三所示。電路中所謂的單端是指高頻變換器的磁芯僅工作在磁滯回線的一側。所謂的反激,是指當開關管VT1導通時,高頻變壓器T初級繞組的感應電壓為上正下負,整流二極體VD1處於截止狀態,在初級繞組中儲存能量。當開關管VT1截止時,變壓器T初級繞組中存儲的能量,通過次級繞組及VD1整流和電容C濾波後向負載輸出。

單端反激式開關電源是一種成本最低的電源電路,輸出功率為20-100W,可以同時輸出不同的電壓,且有較好的電壓調整率。唯一的缺點是輸出的紋波電壓較大,外特性差,適用於相對固定的負載。

單端反激式開關電源使用的開關管VT1承受的最大反向電壓是電路工作電壓值的兩倍,工作頻率在20-200kHz之間。

3.單端正激式開關電源

單端正激式開關電源的典型電路如圖四所示。這種電路在形式上與單端反激式電路相似,但工作情形不同。當開關管VT1導通時,VD2也導通,這時電網向負載傳送能量,濾波電感L儲存能量;當開關管VT1截止時,電感L通過續流二極體VD3繼續向負載釋放能量。

在電路中還設有鉗位線圈與二極體VD2,它可以將開關管VT1的最高電壓限制在兩倍電源電壓之間。為滿足磁芯復位條件,即磁通建立和

復位時間應相等,所以電路中脈沖的占空比不能大於50%。由於這種電路在開關管VT1導通時,通過變壓器向負載傳送能量,所以輸出功率范圍大,可輸出50-200W的功率。電路使用的變壓器結構復雜,體積也較大,正因為這個原因,這種電路的實際應用較少。

4.自激式開關穩壓電源

自激式開關穩壓電源的典型電路如圖五所示。這是一種利用間歇振盪電路組成的開關電源,也是目前廣泛使用的基本電源之一。

當接入電源後在R1給開關管VT1提供啟動電流,使VT1開始導通,其集電極電流Ic在L1中線性增長,在L2中感應出使VT1基極為正,發射極為負的正反饋電壓,使VT1很快飽和。與此同時,感應電壓給C1充電,隨著C1充電電壓的增高,VT1基極電位逐漸變低,致使VT1退出飽和區,Ic開始減小,在L2中感應出使VT1基極為負、發射極為正的電壓,使VT1迅速截止,這時二極體VD1導通,高頻變壓器T初級繞組中的儲能釋放給負載。在VT1截止時,L2中沒有感應電壓,直流供電輸人電壓又經R1給C1反向充電,逐漸提高VT1基極電位,使其重新導通,再次翻轉達到飽和狀態,電路就這樣重復振盪下去。這里就像單端反激式開關電源那樣,由變壓器T的次級繞組向負載輸出所需要的電壓。

自激式開關電源中的開關管起著開關及振盪的雙重作從,也省去了控制電路。電路中由於負載位於變壓器的次級且工作在反激狀態,具有輸人和輸出相互隔離的優點。這種電路不僅適用於大功率電源,亦適用於小功率電源。

5.推挽式開關電源

推挽式開關電源的典型電路如圖六所示。它屬於雙端式變換電路,高頻變壓器的磁芯工作在磁滯回線的兩側。電路使用兩個開關管VT1和VT2,兩個開關管在外激勵方波信號的控制下交替的導通與截止,在變壓器T次級統組得到方波電壓,經整流濾波變為所需要的直流電壓。

這種電路的優點是兩個開關管容易驅動,主要缺點是開關管的耐壓要達到兩倍電路峰值電壓。電路的輸出功率較大,一般在100-500W范圍內。

6.降壓式開關電源

降壓式開關電源的典型電路如圖七所示。當開關管VT1導通時,二極體VD1截止,輸人的整流電壓經VT1和L向C充電,這一電流使電感L中的儲能增加。當開關管VT1截止時,電感L感應出左負右正的電壓,經負載RL和續流二極體VD1釋放電感L中存儲的能量,維持輸出直流電壓不變。電路輸出直流電壓的高低由加在VT1基極上的脈沖寬度確定。

這種電路使用元件少,它同下面介紹的另外兩種電路一樣,只需要利用電感、電容和二極體即可實現。

7.升壓式開關電源

升壓式開關電源的穩壓電路如圖八所示。當開關管VT1導通時,電感L儲存能量。當開關管VT1截止時,電感L感應出左負右正的電壓,該電壓疊加在輸人電壓上,經二極體VD1向負載供電,使輸出電壓大於輸人電壓,形成升壓式開關電源。

8.反轉式開關電源

反轉式開關電源的典型電路如圖九所示。這種電路又稱為升降壓式開關電源。無論開關管VT1之前的脈動直流電壓高於或低於輸出端的穩定電壓,電路均能正常工作。

當開關管VT1導通時,電感L儲存能量,二極體VD1截止,負載RL靠電容C上次的充電電荷供電。當開關管VT1截止時,電感L中的電流繼續流通,並感應出上負下正的電壓,經二極體VD1向負載供電,同時給電容C充電。

以上介紹了脈沖寬度調制式開關穩壓電源的基本工作原理和各種電路類型,在實際應用中,會有各種各樣的實際控制電路,但無論怎樣,也都是在這些基礎上發展出來的。

『叄』 開關電源電路原理圖

IC1是一個開關電源用的定製晶元,所以要參考晶元規格書和清楚其內部結構。
7,8腳是晶元供電源的正負極,4,5內部接通是輸出mos管的漏極,3腳是mos管的源極。
變壓器的初級(主)s繞組(5,3)由mos管驅動。

『肆』 開關電源電路詳細解析

開關電源的工作原理是:

1.交流電源輸入經整流濾波成直流;
2.通過高頻PWM(脈沖寬度調制)信號控制開關管,將那個直流加到開關變壓器初級上;
3.開關變壓器次級感應出高頻電壓,經整流濾波供給負載;
4.輸出部分通過一定的電路反饋給控制電路,控制PWM占空比,以達到穩定輸出的目的.

交流電源輸入時一般要經過厄流圈一類的東西,過濾掉電網上的干擾,同時也過濾掉電源對電網的干擾;
在功率相同時,開關頻率越高,開關變壓器的體積就越小,但對開關管的要求就越高;
開關變壓器的次級可以有多個繞組或一個繞組有多個抽頭,以得到需要的輸出;
一般還應該增加一些保護電路,比如空載、短路等保護,否則可能會燒毀開關電源

ATX電源的主要組成部分
EMI濾波電路:EMI濾波電路主要作用是濾除外界電網的高頻脈沖對電源的干擾,同時也起到減少開關電源本身對外界的電磁干擾,在優質電源中一般都有兩極EMI濾波電路。

一級EMI電路:交流電源插座上焊接的是一級EMI電源濾波器電路,這是一塊獨立的電路板,是交流電輸入後所經過的第一組電路,這個由扼流圈和電容組成的低通網路能濾除電源線上的高頻雜波和同相干擾信號,同時也將電源內部的干擾信號屏蔽起來,構成了電源抗電磁干擾的第一道防線。

二級EMI電路:市電進入電源板後先通過電源保險絲,然後再次經過由電感和電容組成的第二道EMI電路以充分濾除高頻雜波,然後再經過限流電阻進入高壓整流濾波電路。保險絲能在電源功率太大或元件出現短路時熔斷以保護電源內部的元件,而限流電阻含有金屬氧化物成分,能限制瞬間的大電流,減少電源對內部元件的電流沖擊。

橋式整流器和高壓濾波:經過EMI濾波後的市電,再經過全橋整流和電容濾波後就變成了高壓的直流電。將輸入端的交流電轉變為脈沖直流電,目前有兩種形式,一種是全橋就是把四個二極體封裝在一起,一種是用4個分立的二極體組成橋式整流電路,作用相同,效果也一樣。

一般說來,在全橋附近應該有兩個或更多的高大桶狀元件,即高壓電解電容,其作用是將脈動的直流電濾除交流成分而輸出比較平穩的直流電。高壓電解電容的使用與開關電路的設計有密切關系,其容量往往是以往電源評測時的焦點,但實際上它的容量和電源的功率毫無關系,不過增大它的容量會減小電源的紋波干擾,提高電源的電流輸出質量。

PFC電路:PFC電路稱為功率因素校正或補償電路,功率因素越高,電能利用率就越大。

目前PFC電路有兩種方式,一種是無源式PFC,又稱被動式PFC,一種是有源式PFC,又稱主動式PFC。無源式PFC是通過一個工頻電感來補償交流輸入的基波電流與電壓的相位差,迫使電流與電壓相位一致,無源PFC效率較低,一般只有65%-70%,且所用的工頻電感又大又笨重,但由於成本低,仍有許多 ATX電源採用這種方式。有源PFC是由電子元器件組成的,體積小,重量輕,通過專用的IC去調整電流波形的相位,效率大大提高,達95%以上,但由於成本較高,通常只能在高級應用場合才能看到。

開關三極體與開關變壓器:開關電源顧名思義其核心就是開關二字。開關三極體和開關變壓器是開關電源的核心部件,通過自激式或他激式使開關管工作在飽和、截止(即開、關)狀態,從而在開關變壓器的副繞組上感應出高頻電壓,再經過整流、濾波和穩壓後輸出各種直流電壓。開關三極體和開關變壓器是ATX電源的核心部件,其質量直接影響電源的好壞和使用壽命,尤其是開關三極體,工作在高反壓狀態下,沒有足夠的保護電路,很容易擊穿燒毀。開關管的品質直接決定了電源的穩定性,它也是電源中主要的發熱元件,拆開電源後看到的主散熱片上的兩個晶體管就是開關管。

影響高頻開關變壓器性能的因素包括鐵氧體的效率、磁芯截面積的大小和磁隙的寬度,截面積過小的變壓器容易產生磁飽和而無法輸出較大的功率,各個繞組的匝數直接影響輸出的電壓,通常我們無法具體的掌握這些參數,所以無法准確的判斷變壓器到底能輸出多大的功率,只有通過電子負載機測量才能知道,另外,開關變壓器的輸出端雖然很多,但其中的某些輸出端使用的卻是相同的繞組,比如+3.3VDC和+5VDC就是這樣,所以當+3.3VDC輸出最大電流時+ 5VDC就無法輸出很大的電流了,所以我們不能將電源各個輸出端的功率進行簡單的累加。

除主變壓器外,一般電源內還應有兩個小變壓器,其中一個將開關電路控制信號進行放大以驅動開關管進行工作,同時還可以將開關管工作的高壓區和集成電路工作的低壓區進行物理隔離。另外一個完全是一套獨立的小型開關電源,這就是我們所說的待機電路,其輸出的電壓為電源的主電路供電,同時通過+5V StandBy端輸出到主板來實現喚醒功能。

低壓整流濾波電路:經過高頻開頭變壓器降壓後的脈動電壓同樣要使用二極體和電容進行整流和濾波,只是此時整流時的工作頻率很高,必須使用具有快速恢復功能的肖特基整流二極體,普通的整流二極體難當此任,而整流部分使用的電容也不能有太大的交流阻抗,否則就無法濾除其中的高頻交流成分,因此選擇的電容不但容量要大,還要有較低的交流電阻才行,此外還能見到1、2個體積碩大的帶磁心的電感線圈,與濾波電容一起濾除高頻的交流成分,保證輸出純凈的直流電。

由於低壓整流端需要輸出很大的電流,所以整流二極體同樣會產生大量的熱量,這些二極體與前面的開關管都需要單獨的散熱片進行散熱,電源中另一個散熱片上所固定的就是這些元件。從這些元件輸出的就是各種不同電壓的輸出電流了。

穩壓和保護電路:穩壓電路通常是從電源輸出端的輸出電壓取樣出部分電壓與標准電壓作比較,比較出的差值經過放大後去驅動開關三極體,調節開關管的占空比,從而達到電壓的穩定。保護電路的作用是通過檢測各端輸出電壓或電流的變化,當輸出端發生短路、過壓、過流、過載、欠壓等到現象時,保護電路動作,切斷開關管的激勵信號,使開關管停振,輸出電壓和電流為零,起到保護作用

『伍』 開關電源電路圖,求分析

為便於分析,我們先將圖中相關元件及其作用加標注。


由於D1的整流作用,在C2上獲得+110V左右的脈動直流電壓。該電壓經初級繞組加至開關管C極,同時經啟動電阻降壓後加至開關管B極,Q1開始導通。與此同時,初級繞組中的電流由0逐步增大。

這個逐步增大的電流在初極繞組上激起上+下-的感生電動勢(就是感應電壓)。這個感應電壓沒有迴路。於是以磁能的形式通過變壓器鐵芯傳遞到次極和反饋繞組上。

這樣,在反饋繞組上也形成了上+下-的感應電壓,這個感應電壓是有迴路的,它經過......

(未完待續)

『陸』 12v開關電源電路圖及原理

本文介紹的開關電源,輸出電壓從0~12V、電流從0~5000A連續可調,滿載輸出功率為60kW。由於採用了ZVT軟開關等技術,同時採用了較好的散熱結構,該電源的各項指標都滿足了用戶的要求。

12v開關電源其實是能夠有效地維持輸出電壓穩定的一種電源。那麼如果開關電源的電壓不穩定將會影響到設備的正常運行,我們要怎麼把電壓調到適合的位置,12v開關電源怎麼調電壓,我們可以先看下12v開關電源電路圖講解,這樣就會明白12v開關電源怎麼調電壓,一起學習吧!

主電路的拓撲結構

鑒於如此大功率的輸出,高頻逆變部分採用以IGBT為功率開關器件的全橋拓撲結構,整個主電路如圖1所示,包括:工頻三相交流電輸入、二極體整流橋、EMI濾波器、濾波電感電容、高頻全橋逆變器、高頻變壓器、輸出整流環節、輸出LC濾波器等。

隔直電容Cb是用來平衡變壓器伏秒值,防止偏磁的。考慮到效率的問題,諧振電感LS只利用了變壓器本身的漏感。因為如果該電感太大,將會導致過高的關斷電壓尖峰,這對開關管極為不利,同時也會增大關斷損耗。另一方面,還會造成嚴重的占空比丟失,引起開關器件的電流峰值增高,使得系統的性能降低。

1、市電經D1整流及C1濾波後得到約300V的直流電壓加在變壓器的①腳(L1的上端),同時此電壓經R1給V1加上偏置後後使其微微導通,有電流流過L1,同時反饋線圈L2的上端(變壓器的③腳)形成正電壓,此電壓經C4、R3反饋給V1,使其更導通,乃至飽和,最後隨反饋電流的減小,V1迅速退出飽和並截止,如此循環形成振盪,在次級線圈L3上感應出所需的輸出電壓。

2、L2是反饋線圈,同時也與D4、D3、C3一起組成穩壓電路。當線圈L3經D6整流後在C5上的電壓升高後,同時也表現為L2經D4整流後在C3負極上的電壓更低,當低至約為穩壓管D3(9V)的穩壓值時D3導通,使V1有基極短路到地,關斷V1,最終使輸出電壓降低。

3、電路中R4、D5、V2組成過流保護電路。當某些原因引起V1的工作電流大太時,R4上產生的電壓互感器經D5加至V2基極,V2導通,V1基極電壓下降,使V1電流減小。D3的穩壓值理論為9V+0.5~0.7V,在實際應用時,若要改變輸出電壓,只要更換不同穩壓值的D3即可,穩壓值越小,輸出電壓越低,反之則越高。

總結

該電源裝置中,使用移相全橋軟開關技術,使得功率器件實現零電壓軟開關,減小了開關損耗及開關雜訊,提高了效率;設計並使用了一種新穎的高頻功率變壓器,通過調整單個變壓器的原邊電壓使輸出整流二極體實現自動均流;設計並使用了容性功率母排,減小了系統中的振盪,減小了功率母排的發熱。控制電路中採用了穩壓穩流自動轉換方案,實現了輸出穩壓穩流的自動切換,提高了電源的可靠性及輸出的動態響應,減小了輸出電壓的紋波。

實驗取得了令人滿意的結果,其中功率因數可達0.92,滿載效率為87%,輸出電壓紋波小於25mV。不僅如此,各項指標都達到甚至超過了用戶要求,而且通過了有關部門的技術鑒定,現已批量投入生產。

『柒』 給個簡單的開關電源電路圖

開關電源主要有三部分組成:PWM控制模塊、開關管(BJT、MOSFET、IGBT等)和濾波器(電感、電容),隔離內開關電源還包括容隔離變壓器。當然還要考慮EMI,PFC,即功率因數校正)的設計。

在小功率的電源中還存在一些線性電源,但在中、大功率的電源中,線性電源已經被開關電源所取代。隨著控制晶元頻率的提高和功能的增多,高速和低功耗功率開關管的研製成功,開關電源是未來電源主要的發展方向。

(7)開關電源電路圖講解擴展閱讀:

注意事項:

1、開關電源的輸入電壓可以是220V或是110V,根據電路設計合理選擇輸入電壓檔位。否則會造成開關電源的損害。

2、注意分辨開關電源輸出電壓接線柱的地線端和零線端。並確保開關電源接地可靠。

3、開關電源的金屬外殼電源外殼一般與地(FG)連接,要可靠接地,以確保安全,不可誤將外殼接在零線上。

4、為了達到充分散熱的,一般開關電源宜安裝在空氣對流條件較好的位置、或安裝在機箱殼體上通過殼體將熱傳達室外出去。

5、開關電源出廠以前加阻性負載進行測試,若需用在容性或感性為負載時,應事先在訂貨合同中加以說明。

『捌』 開關電源電路圖怎麼畫

網路下:開關電源電路圖;

有很多的參考電路圖,按你的實際電路,參考近似的來畫就是了;

關鍵是要理解各個電路功能構成;

『玖』 誰給個簡單的開關電源的電路圖,帶原理說明。

改變R4或R5的阻值,具體公式滿足:V輸出=2.5X(1+R4/R5)
這個問題誰給個簡單的開關電源的電路圖,帶原理說明。,好難啊,辛辛苦苦回答了,給我個滿意答案把

『拾』 開關電源完整原理圖 220V轉12V 最好附上解釋

很多種啊,有分立元件的,有集成電路的,集成電路又有好多種。開關電源除輸出的電壓不一樣,功率不一樣(輸出電流不一樣)外,原理基本上差不多,建議學學分立元件的,好明白原理,手機充電器、電磁爐、DVD、彩電、彩顯等都採用開關電源,網上很多,收一下即可找到。

閱讀全文

與開關電源電路圖講解相關的資料

熱點內容
樂視tv售後怎麼樣 瀏覽:240
海爾做售後工資怎麼算6 瀏覽:521
杭州哪裡買辦公傢具 瀏覽:870
台式電腦屬於家用電器嗎 瀏覽:593
如何確定洗衣機不是翻新機 瀏覽:415
離石修電路 瀏覽:20
正常家用電器的電壓多少瓦 瀏覽:568
房地產售後服務機制建立 瀏覽:489
東陽朝陽大眾4s店售後服務 瀏覽:843
柳州華碩筆記本售後服務 瀏覽:550
如何洗掉防水膠水 瀏覽:571
家用電器冰箱照片 瀏覽:688
過保三星s8燒屏售後維修嗎 瀏覽:331
阜陽長虹電器售後服務電話是多少 瀏覽:132
湖北辦公傢具一套大概多少錢 瀏覽:121
蕪湖海爾冰箱維修點 瀏覽:955
投標服裝售後服務承諾 瀏覽:517
德州扒雞廠家電話多少 瀏覽:955
涪陵長虹電視售後服務電話是多少錢 瀏覽:88
sony微單維修點 瀏覽:361