电磁阀原理图_干货 | 入门开关电源,这些原理图一定要读懂

开关电源主电路由输入电磁干扰滤波器、整流滤波电路、功率转换电路、脉宽调制控制器电路和输出整流滤波电路组成辅助电路包括输入过压保护电路、输出过压保护电路、输出过流保护电路、输出短路保护电路等。

开关电源的电路组成框图如下:

电磁阀原理图

2,输入电路和公共电路原理

1,交流输入整流滤波电路原理

电磁阀原理图

1,防雷电路:当雷击和高压通过电网产生并引入电源时,由MOV1、MOV2、mov3组成的电路:f1、f 2当施加到变阻器两端的电压超过其工作电压时,其电阻值降低,导致高压能量消耗在变阻器上。如果电流过大,F1、F2、F3将烧毁保护后级电路

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,防止电源干扰和电源本身产生的高频杂波干扰电网当电源打开时,应给C5充电。由于瞬时电流较大,增加RT1(热敏电阻)可以有效防止浪涌电流。因为瞬时能量完全消耗在RT1电阻器上,所以在温度上升一段时间后,RT1的电阻减小(RT1是负温度系数元件)。此时,RT1消耗的能量非常小,后一个电路可以正常工作。

③整流滤波电路:交流电压经整流二极管1整流,经滤波二极管5滤波,得到较纯的DC电压如果C5容量变小,输出交流纹波将增加

2,DC输入滤波电路原理:

电磁阀原理图

①,输入滤波电路:C1、L1、C2。双π滤波器网络主要抑制来自输入电源的电磁噪声和杂波信号,以防止对电源的干扰和电源本身产生的高频杂波干扰电网。C3和C4是安全电容,L2和L3是差模电感

②、R1、R2、R3、Z1、C6、Q1、Z2、R4、R5、Q2、RT1、C7组成防浪涌电路在启动时,由于C6,Q2不导电,电流通过RT1形成回路当C6上的电压被充电到Z1的规定值时,Q2接通如果后级电路发生C8泄漏或短路现象,RT1上的电流产生的压降在启动时增加,Q1导通,使Q2在没有电网电压的情况下不导通,RT1将在短时间内烧毁,保护后级电路。

3、功率转换电路

1、金属氧化物半导体晶体管的工作原理:

目前使用最广泛的绝缘栅场效应晶体管是金属氧化物半导体场效应晶体管(MOS晶体管),它利用半导体表面的电声效应工作也称为表面场效应器件由于其栅极处于非导电状态,输入电阻可以大大增加,达到105欧姆。MOS管利用栅源电压的大小来改变半导体表面的感应电荷量,从而控制漏电流的大小

2,通用原理图:

电磁阀原理图

3,工作原理:

R4、C3、R5、R6、C4、D1、D2构成一个缓冲器,与开关管并联,降低开关管的电压应力,降低电磁干扰,不会发生二次击穿当开关管Q1关闭时,变压器的初级线圈易于产生峰值电压和峰值电流。当这些元件结合在一起时,可以很好地吸收峰值电压和电流。从R3测量的电流峰值信号参与当前工作循环的占空比控制,因此是当前工作循环的电流极限当R5上的电压达到1V时,UC3842停止工作,Q1开关立即关闭R1和Q1的结电容CGS和CGD共同构成一个RC网络,电容的充放电直接影响开关管的开关速度如果R1太小,很容易引起振荡,电磁干扰也很大。如果R1太大,开关管的开关速度将降低。Z1通常将金氧半管的接地电压限制在18V以下,从而保护金氧半管。Q1电网控制电压为锯齿波。当占空比较大时,Q1开启的时间越长,变压器储存的能量就越多。当Q1关闭时,变压器通过D1、D2、R5、R4、C3释放能量,同时达到磁场复位的目的,为变压器的下一次储能和转移做准备。集成电路根据输出电压和电流调整⑥腿锯波的占空比,从而稳定整机的输出电流和电压。C4和R6是尖峰电压吸收回路

4,推挽功率转换电路:

电磁阀原理图

Q1和Q2依次导通

5,带驱动变压器的功率转换电路:

电磁阀原理图

T2为驱动变压器,T1为开关变压器,TR1为电流回路

4,输出整流滤波电路:

1,正向整流电路:

电磁阀原理图

T1为开关变压器,其一次极和二次极同相。D1是整流二极管,D2是续流二极管,R1、C1、R2和C2是峰值电路L1是续流电感,C4、L2和C5形成π滤波器。

2,反激式整流电路:

电磁阀原理图

T1是一个开关变压器,初级和次级极性相反D1是一个整流二极管,R1和C1是峰值电路L1是续流电感,R2是伪负载,C4、L2和C5形成π滤波器。

3,同步整流电路:

电磁阀原理图

工作原理:当变压器的上二次端为正时,电流通过C2、R5、R6、R7传导至Q2,形成回路,Q2为整流管由于反向偏置,Q1门关闭当变压器的次级下端为正时,电流通过C3、R4和R2传导Q1,而Q1为续流管由于反向偏置,Q2门关闭L2是续流电感,C6、L1和C7形成π滤波器R1、C1、R9和C4是尖峰电路。

5,稳压回路原理

1,反馈电路原理图:

2,工作原理:

当输出U0上升时,u1引脚电压在电压被采样电阻R7、R8、R10、VR1分压后上升。当超过u1引脚参考电压时,u1引脚1输出高电平,使Q1导通,光耦OT1发光二极管发光,光电晶体管导通,UC3842①引脚1电位相应降低,从而改变u1引脚6输出占空比降低,U0降低当输出U0降低时,U1③引脚电压降低。当低于U1②引脚参考电压时,U1①引脚输出低电平,Q1不导通,光耦合器OT1发光二极管不发光,光电晶体管不导通,UC3842①引脚电位增加,从而改变U1⑥引脚输出占空比增加,U0降低循环重复,从而保持输出电压稳定。调节VR1可以改变输出电压值

反馈回路是影响开关电源稳定性的重要电路。例如,反馈电阻和电容误差、泄漏、虚拟焊接等。,会产生自激振荡,故障现象有:波形异常、空载和满载振荡、输出电压不稳定等。

6,短路保护电路

1,在输出端短路的情况下,脉宽调制控制电路可以将输出电流限制在一个安全的范围内,它可以用多种方法实现限流电路,当功率限流在短路中不起作用时,只增加电路的另一部分。通常有两种类型的

2和短路保护电路。下图为低功耗短路保护电路。其原理简述如下:

电磁阀原理图

当输出电路短路时,输出电压消失,光耦OT1不导通,UC3842①引脚电压升至5V左右,R1和R2的分压超过TL431基准使其导通,UC3842⑦引脚VCC电位拉低,集成电路停止工作当UC3842停止工作后,①脚电位消失,TL431不导通UC3842⑦脚电位上升,UC3842重新启动,循环反复开始当短路现象消失时,电路可以自动恢复正常工作状态。

3和下图是中等功率短路保护电路。原理简述如下:

电磁阀原理图

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引脚翻转输出高电位,给C1充电。当C1两端电压超过⑤引脚参考电压时,U1⑦引脚输出低电位,UC3842①引脚低于1V,UCC3842停止工作,输出电压为0V,短路消失后电路正常工作R2和C1是充放电时间常数,当电阻不正确时,短路保护不起作用。

4和下图是常见的限流和短路保护电路工作原理简述如下:

电磁阀原理图

当输出电路短路或过流时,变压器一次电流增大,R3两端压降增大;③引脚电压增大,UC3842⑥引脚输出占空比逐渐增大;③当引脚电压超过1V时,UC3842关断,不输出

5和下图是使用电流互感器采样电流的保护电路。它们具有低功耗、高成本和相对复杂的电路。它们的工作原理简述如下:如果

输出电路短路或电流过大,TR1次级线圈感应的电压会更高。当UC3842③的脚超过1伏时,UC3842将停止工作,一旦短路或过载消失,电路将恢复工作。

7和输出限流保护

电磁阀原理图

是常见的输出限流保护电路。上图简述了其工作原理:当输出电流过大时,RS(锰铜线)两端电压升高,U1③引脚电压高于②引脚参考电压,U1①引脚输出高电压,Q1导通,光耦产生光电效应,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输出过压保护电路

的原理输出过压保护电路

的功能是当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内部稳压回路出现故障或因用户操作不当造成输出过压现象时,过压保护电路进行保护,防止对后级电气设备造成损坏最常用的过压保护电路如下:

1和可控硅触发保护电路:

电磁阀原理图

如上图所示。当Uo1输出上升时,稳压器(Z3)击穿导通,可控硅(SCR1)的控制端获得触发电压,可控硅导通如果Uo2电压对地短路,过流保护电路或短路保护电路将工作并停止整个电源电路的运行。当输出过压现象消除后,可控硅控制端的触发电压通过r放电到地,可控硅返回关断状态

2,光电耦合保护电路:

电磁阀原理图

如上图所示。当Uo出现过压现象时,稳压管击穿导通,电流通过光电耦合器(OT2)R6流到地。光电耦合器的发光二极管发光,从而使光电耦合器的光敏三极管导通。Q1的基极是导电的,3842的管脚3被电还原,这关闭了集成电路并停止了整个电源的工作。Uo为零,循环重复

3,输出限压保护电路:

输出限压保护电路如下图所示。当输出电压升高时,稳压管导通光耦,Q1基极有驱动电压并连接,UC3842③电压升高,输出降低,稳压管不导通,UC3842③电压降低,输出电压升高一次又一次,输出电压将稳定在一个范围内(取决于调节管的调节值)

电磁阀原理图

4,输出过压闭锁电路:

电磁阀原理图

图A的工作原理是当输出电压Uo上升时,稳压管接通,光耦接通,Q2基极通电。随着Q2的导通和Q1的基极电压下降,Vcc电压通过R1、Q1和R2一直导通Q2,UC3842③的脚始终处于高电平并停止工作。在图b中,UO上升U1③脚电压上升,①脚输出高电平。由于D1和R1的存在,U1①脚总是输出高电平Q1,而UC3842①脚总是输出低电平并停止工作积极的反馈?

9,功率因数校正电路(PFC)

1,原理原理图:

电磁阀原理图

2,工作原理:

输入电压通过L1、L2、L3等组成的电磁干扰滤波器。BRG1整流器一路送至PFC电感,另一路送至PFC控制器,作为R1和R2分压后的输入电压采样,调整控制信号的占空比,即改变Q1的开关时间,稳定PFC输出电压L4是功率因数校正感应器,当Q1开启时储存能量,当Q1关闭时释放能量。D1是启动二极管D2是PFC整流二极管,C6,C7滤波一路功率因数校正电压送至后级电路,另一路功率因数校正电压由R3和R4分压后送至功率因数校正控制器,作为功率因数校正输出电压的采样,以调节控制信号的占空比,稳定功率因数校正输出电压。

10,输入过压欠压保护

1,原理图:

电磁阀原理图

2,工作原理:

交流输入和DC输入的开关电源的输入过压欠压保护原理大致相同保护电路的采样电压来自输入滤波电压。采样电压分为两路,其中一路分为R1、R2、R3和R4,然后输入到比较器的3个引脚。如果采样电压高于2引脚参考电压,则比较器的1引脚输出高电平,以控制主控制器将其关闭,并且电源没有输出另一路由R7、R8、R9和R10分频,然后输入到比较器引脚6。如果采样电压低于引脚5的参考电压,则比较器引脚7输出高电平以控制主控制器将其关闭,并且电源没有输出

大家都在看

相关专题