細(xì)說-開關(guān)電源的工作流程詳解
發(fā)布時間:2022-01-09    瀏覽:1704 次  

普通開關(guān)電源工作流程,按照電路功能的不同,分為12個單元電路,針對開頭電源的工作流程系統(tǒng)講解一下,目的是讓大家對開關(guān)電源工作流程的來龍去脈有一個整體的認(rèn)識!


首先,來看下普通開關(guān)電源的工作流程圖:

開關(guān)電源工作流程圖_副本.png



1、交流輸入保護(hù)電路在這個單元里主要包括三個元器件,分別是保險絲,壓敏電阻和熱敏電阻;

A、保險絲,主要起過流保護(hù)作用,當(dāng)輸入的交流電超過保險的額定電流的時候,它就會熔斷保險絲切斷輸入,來保護(hù)后級電路;

B、壓敏電阻(世昌隆電子主要代理:STE松田品牌插件,貼片壓敏電阻),作用是過壓保護(hù),當(dāng)輸入的交流電壓超過壓敏電阻的耐壓值時,它也會迅速短路燒斷前級的保險絲來保護(hù)后級電路;

C、熱敏電阻世昌隆電子主要代理:STE松田,作用是吸收浪涌電流,防止上電的瞬間浪涌電流對電路的沖擊;




2、EMI 抗干擾電路,它包含四個元件,分別是安規(guī)X電容、安規(guī)Y電容、差模電感以及共模電感;

A、安規(guī)X電容(世昌隆電子主要代理:臺灣AID愛得、STE松田)和差模電感,作用是抑制差模干擾;

B、安規(guī)Y電容(世昌隆電子主要代理:臺灣JNC嘉耐、STE松田)和共模電感,作用是抑制共模干擾;


愛得電容.png


3、整流濾波電路,也就是人們常說的310V形成電路,這個電路主要包含兩個元件,分別是整流橋和濾波電容;

A、整流橋(世昌隆電子主要代理:臺灣HY虹揚(yáng)、JJM捷捷微),作用就是把220V交流電整流成脈動直流電;

B、濾波電容(薄膜電容類世昌隆電子主要代理:日本Nitsuko日通工、臺灣AID愛得、STE松田),作用就是把整流后的脈動直流電平滑成310V的直流電,具有儲能和濾波的雙重作用;



4、振蕩逆變電路,也就是我們常說的頻率變換電路,它主要包含高頻變壓器、開關(guān)管以及電源管理芯片三個器件;

A、變壓器,主要是變換交流電壓,電流和阻抗的器件,變壓器有鐵芯或磁芯和線圈組成,鐵芯是變壓器中主要的磁路部分,線圈有兩個或兩個以上的繞組,其中與電源相連的繞組稱為一次繞組或者叫初次繞 組,與負(fù)載相連的繞組稱為二次繞組,或者叫次級繞組,變壓器的工作原理就是電生磁,磁生電!當(dāng)初級線圈中通有交流電流時,鐵芯或磁芯中便產(chǎn)生交流磁通,使刺激線圈中感應(yīng)出電壓或電流;

B、開關(guān)管(世昌隆電子代理:臺灣HY虹揚(yáng)、JJM捷捷微)的作用是充當(dāng)電子開關(guān),在pwm脈沖信號的驅(qū)動下,快速開關(guān),引起高頻變壓器線圈磁通量的快速變化及急性的快速反轉(zhuǎn);

C、電源管理(世昌隆電子代理:芯聯(lián)CHIPLINK),芯片的作用是輸出pwm脈沖信號,驅(qū)動開關(guān)管的快速導(dǎo)通與截止;


捷捷微功率器件.png


5、次級輸出部分的整流濾波電路,作用是把次級線圈感應(yīng)出的高頻交流電,整流成低壓直流電,然后經(jīng)濾波電容濾波變成平滑低壓直流電,輸出給負(fù)載,它的主要器件是肖特基二極管和濾波電容;

A、肖特基二極管(世昌隆電子主要代理:JJM捷捷微肖特基二極管),作用是整流;

B、濾波電容(世昌隆電子主要代理:日系,臺系電解電容及薄膜電容):作用是把整流后的脈動直流濾波成平滑直流電供負(fù)載使用;


6、防反接電路,這個電路的作用就是防止開關(guān)電源的反接給電路造成損害,簡單的防反接電路常用一直隔離二極管來實(shí)現(xiàn),復(fù)雜一些的開關(guān)電源,采用一只單向可控硅和一支功率開關(guān)管來實(shí)現(xiàn),接法正確時單向可控硅(JJM捷捷微可控硅)觸發(fā)導(dǎo)通,連帶功率管導(dǎo)通,讓開關(guān)電源正常工作,接法錯誤時可控規(guī)無觸發(fā)電壓而截止,連帶功率管節(jié)只讓開關(guān)電源停止工作;


7、PWM控制電路,這個電路是整塊開關(guān)電源的心臟,只要他工作正常,整個開關(guān)電源才工作正常,他不僅輸出pwm脈沖信號驅(qū)動開關(guān)管工作,讓高頻變壓器產(chǎn)生振蕩逆變,后級的穩(wěn)壓,前級的過壓,過流保護(hù)都靠它來統(tǒng)籌調(diào)整,即而實(shí)現(xiàn)開關(guān)電源正常工作,這個電路通常是由電源管理芯片及其周邊的阻容元件和二極管組成,其中電源管理芯片是這個電路的核心,像大名鼎鼎的384系列就是它的杰出代表;


芯聯(lián).png


8、穩(wěn)壓電路,這個單元的作用是確保輸出電壓的穩(wěn)定,這個電路上常用的元件就是大名鼎鼎的光偶TL431以及LM358; 

A、光偶(世昌隆電子主要代理:捷捷微光耦),作用是以光為媒介傳輸電信號,同時實(shí)現(xiàn)光電隔離,TL431是可控精密穩(wěn)壓源,它的作用是通過采樣電阻送到參考級的電壓的高低與它內(nèi)部的2.5V基準(zhǔn)源進(jìn)行比較,然后決定陰陽兩極是否導(dǎo)通,充當(dāng)電子開關(guān)使用,或者充當(dāng)運(yùn)放來放大變壓使用,

B、LM358是一款雙運(yùn)算放大器,在開關(guān)電源中起保護(hù)作用。LM358內(nèi)部是兩個電壓比較器A1,A2,比如可以是A1,A2分別擔(dān)任過流保護(hù)和過熱保護(hù),一般情況下,在A1,A2的正端分別接基準(zhǔn)電壓,負(fù)端分別接要保護(hù)的取樣電壓,當(dāng)取樣電壓有較大的變化時,A1,A2輸出端的電平會做出相應(yīng)的變化,產(chǎn)生保護(hù)動作;


9、直流轉(zhuǎn)直流電路,因?yàn)槲覀兊呢?fù)載要求的直流電壓不一樣,有的需要12V,有的需要5V,還有的需要3.3V甚至1.8V,這就需要DC轉(zhuǎn)DC電路,這個光榮的任務(wù)就落在了三端穩(wěn)壓器身上,一個小小的三端芯片,一只引腳輸入高電壓,一只引腳接地,這樣就能在第3個引角神奇的輸出我們想要的各種低壓直流電,像大名鼎鼎的78系列79系列就是杰出的代表;


10、PFC電路,也就是功率因數(shù)校正電路。它的主要作用就是通過PFC電路上的五虎上將即:升壓電感、升壓二極管、開關(guān)管、PFC芯片、電解電容把整流橋整流,電解電容濾波后的300V直流電抬升到400V左右; 


11、輸入過壓過流保護(hù)電路,這個電路位于整流橋的前后,通過幾個電阻分壓,把輸入的220V交流電或者整流后的脈動直流電送到電源管理芯片的高壓保護(hù)引腳,當(dāng)送到這個引腳的電壓超過或者低于芯片所設(shè)置的域值時,芯片就關(guān)斷輸出,來保護(hù)電路,欠壓鎖定,可防止電源在輸入低壓下出現(xiàn)過熱情況,并可消除在通電和斷電時的電壓擾動、過壓關(guān)斷,防止電源出現(xiàn)輸入浪涌和電壓增大的情況;


12、尖峰吸收電路,它通常有兩套電路,一套電路位于高頻變壓器的初級繞組上,用來吸收開關(guān)管截止時初級繞座上產(chǎn)生的尖峰電壓,另外一套位于次級繞組上,并聯(lián)在肖特基二極管兩側(cè),構(gòu)成了次極側(cè)的緩沖器,作用是降低次級的高頻二極管振蕩以及改善高頻傳導(dǎo)EMI性能來保護(hù)二極管;




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